جزوه رنگی و تایپ شده زنجیره تامین سبز
دکتر احمد اصلی زاده دانشگاه سراسری آزاد نازنین پیله وری سلماسی دانشگاه سراسری آزاد فاطمه کرک آبادی دکتر محمد فلاح,
(-). () ً ً () 
: (). ً ً (-). () () ،
-ً () ، ً (). ً (-). زیست محیطی.
زنجیره تامین سبز
همانطور که دیدیم ، باکتری ها مدل های بسیار خوبی برای مطالعات چندین عملکرد سلولی هستند ، اما فاقد اندامک های موجود در یوکاریوت ها هستند. یوکاریوت های تک سلولی مانند مخمرها برای بررسی بسیاری از جنبه های اساسی ساختار و عملکرد سلول یوکاریوتی استفاده می شود. مدل های متازوان مانند کرم گرد ، مگس میوه و موش برای مطالعه بافت های پیچیده تر و سیستم های اندام و توسعه مورد نیاز است. همانطور که در این فصل و فصل بعدی خواهیم دید ، چندین ارگانیسم مدل یوکاریوتی به طور گسترده ای برای درک سیستم ها و مکانیسم های سلول پیچیده استفاده می شود.
مخمرها برای بررسی جنبه های اساسی ساختار و عملکرد سلول های یوکاریوتی استفاده می شوند
ثابت شده است که یک گروه از یوکاریوت های تک سلولی ، مخمرها ، در تجزیه و تحلیل مولکولی و ژنتیکی شکل گیری و عملکرد سلول های یوکاریوتی بسیار مفید است. مخمرها و پسر عموهای چند سلولی آنها ، قالب هایی که به طور کلی قارچ ها را تشکیل می دهند ، نقش اکولوژیکی مهمی در تجزیه بقایای گیاهان و حیوانات برای استفاده مجدد دارند. آنها همچنین آنتی بیوتیک ً (-) (). (-؛ -) :
• • () () ، • () / (-).
-() ً () () ً () () () () کرده اند. (h) برای صفحات ژنتیکی برای شناسایی ژن های تقریباً در هر جنبه از زندگی گیاهان استفاده شده است.
با استفاده از یک گونه واحد مانند S. cerevisiae به عنوان یک ارگانیسم نمونه ، نتایج حاصل از مطالعات انجام شده توسط ده ها هزار دانشمند در سراسر جهان ، با استفاده از چندین روش تجربی ، می تواند با هم ترکیب شود. همانطور که بارها در این کتاب خواهیم دید ، جزوه زنجیره تامین سبز گیری بر اساس مطالعات S. cerevisiae اغلب برای همه یوکاریوت ها ثابت شده و پایه ای برای کاوش تکامل فرآیندهای پیچیده تر در حیوانات و گیاهان چند سلولی است.
جهش در مخمر منجر به شناسایی پروتئین های چرخه سلول اصلی می شود
مطالعات بیوشیمیایی می تواند چیزهای زیادی در مورد یک پروتئین فردی به ما بگوید ، اما آنها نمی توانند ثابت کنند که برای تقسیم سلول یا هر فرآیند سلول دیگر لازم است. اهمیت جهش پروتئینی در صورتی که جهشی که از سنتز آن جلوگیری کرده و یا آن را غیرفعال می کند ، بر روند مورد مطالعه تأثیر بگذارد ، کاملاً ثابت می شود.
در یک رویکرد ژنتیک کلاسیک ، دانشمندان جهش هایی را که توانایی انجام کاری را ندارند که ارگانیسم عادی قادر به انجام آن نیست ، جدا و مشخص می کند. اغلب صفحات بزرگ ژنتیکی برای جستجوی افراد مختلف جهش یافته (به عنوان مثال : مگس میوه ، سلول های مخمر) انجام می شود که قادر به انجام یک روند خاص مانند تقسیم سلول یا تشکیل عضله نیستند. جهش ها معمولاً با درمان با جهش زا ، یک ماده شیمیایی یا فیزیکی تولید می شوند که جهش ها را به صورت کاملاً تصادفی تقویت می کند. اما چگونه می توان ارگانیسم های جهش یافته یا سلول هایی را که در برخی فرایندها مانند تقسیم سلولی یا ترشح پروتئین معیوب هستند ، برای زنده ماندن ، منزوی و حفظ کرد؟
شکل 23-1 مخمر Saccharomyces cerevisiae می تواند هاپلوئید یا دیپلوئید باشد و از نظر جنسی یا غیرجنسی تولید مثل کند. (الف) میکروگراف الکترونی روبشی مخمر جوانه زده Saccharomyces cerevisiae. این سلولها با یک نوع غیر معمول میتوز که جوانه میتوزی نامیده می شود رشد می کنند. یک هسته دختر در سلول مادر باقی مانده است. هسته دختر دیگر به داخل جوانه منتقل می شود ، که اندازه آن رشد می کند و به زودی به عنوان سلول جدید آزاد می شود. جزوه زنجیره تامین سبز از آزاد شدن هر سلول جوانه ، جای زخمی در محل جوانه زدن باقی می ماند ، بنابراین می توان تعداد جوانه های قبلی سلول اصلی را شمرد. سلولهای نارنجی رنگ باکتری هستند. (ب) سلولهای مخمر هاپلوئید می توانند انواع مختلف جفت گیری داشته باشند که به آنها (آبی) و (نارنجی) گفته می شود. هر دو نوع حاوی یک کپی از هر کروموزوم مخمر ، نیمی از تعداد معمول است و با جوانه زدن میتوزی رشد می کند. دو سلول هاپلوئید که در نوع جفت گیری متفاوت هستند ، یک و یک می توانند با هم ادغام شوند و یک سلول دیپلوئید حاوی دو نسخه از هر کروموزوم را تشکیل دهند. سلول های دیپلوئید می توانند با جوانه زدن میتوزی تکثیر شوند. در شرایط گرسنگی ، یک سلول دیپلوئید می تواند دچار میوز ، نوع خاصی از تقسیم سلولی ، شود و چهار آسکوسپور هاپلوئید ایجاد کند. پارگی یک خاکی چهار اسپور هاپلوئید آزاد می کند ، که می توانند به سلولهای هاپلوئید a و α جوانه بزنند. این سلول ها همچنین می توانند به صورت غیرجنسی تکثیر شوند. [بخش (الف) SCIMAT / منبع علمی.]
یک راه جدا سازی ارگانیسم ها با جهش حساس به دما است. این جهش ها قادر به رشد در دمای مجاز هستند ، اما در دمای دیگری ، معمولاً بالاتر ، دمای غیر مجاز نیستند. سلولهای طبیعی می توانند در هر دو دما رشد کنند. در بیشتر موارد ، یک جهش حساس (). ().
این پروتئین ها ممکن است عملکردهای مشابه یا مشابهی داشته باشند. ، نشان داده شده است که یک پروتئین چرخه سلولی انسانی ، هنگامی که در یک مخمر جهش یافته معیوب در پروتئین مخمر همولوگ بیان شود ، قادر به جزوه زنجیره تامین سبز مخمر جهش یافته است (یعنی اجازه می دهد سلول به طور طبیعی رشد کند). این نتیجه آزمایشی ، که جایزه نوبل را برای پل پرستار به دست آورد ، به ویژه قابل توجه بود زیرا تصور می شود که جد مشترک مخمرها ، گیاهان و انسان های امروزی بیش از یک میلیارد سال پیش زندگی می کرده است. واضح است که چرخه سلولی یوکاریوتی و بسیاری از ژن ها و پروتئین هایی که آن را کاتالیز و تنظیم می کنند در اوایل تکامل بیولوژیکی تکامل یافته و در طی یک دوره بسیار طولانی از زمان تکامل کاملا ثابت مانده است. مطالعات بعدی نشان داد که جهش در بسیاری از پروتئین های چرخه سلولی مخمر که امکان رشد بی رویه سلول را فراهم می کنند نیز اغلب در سرطان های انسانی اتفاق می افتد (به فصل 24 مراجعه کنید) ، که باز هم به عملکردهای مهم حفظ شده این پروتئین ها در تمام یوکاریوت ها گواهی می دهد.
مطالعات انجام شده در جلبک Chlamydomonas reinhardtii منجر به ایجاد تکنیکی قدرتمند برای مطالعه عملکرد مغز و مونتاژ این اندامک می شود. بخشی از آن به دلیل تکنیک های قدرتمند ژنتیکی موجود ، از Chlamydomonas همچنین در مطالعات تشکیل کلروپلاست و فتوسنتز استفاده می شود. ژنوم Chlamydomonas (به جدول 2-1مراجعه کنید) پروتئین های بیشتری نسبت به مخمرها را کد می کند ، از جمله پروتئین های تاژک دار و پروتئین های مورد نیاز برای ساختن کلروپلاست ، اندامک هایی که در مخمرها یافت نمی شوند.
یک نتیجه مهم استفاده از این ارگانیسم آزمایشی ناشی از مطالعات فوتوتاکسی بود ، رفتاری که در آن یک ارگانیسم به سمت منبع نور
فهرست مطالب