Молекулярна біологія

Ця анімація CRISPR візуалізує, як ідентифікували імунну систему CRISPR/Cas у бактерій і як систему CRISPR/Cas9 розробляли для редагування геному. Ця анімація CRISPR також охоплює історію редагування генів, включаючи нуклеази цинкового пальця (ZFN), ефекторну нуклеазу, подібну до активатора транскрипції (нуклеази TALE, TALEN).

Аналіз епігенетичних маркерів полягає в дослідженні змін у генетичній експресії, які не залежать від змін послідовності ДНК, але можуть впливати на функціонування клітин і організму в цілому. Епігенетичні маркери включають різні хімічні зміни, які регулюють доступність ДНК для транскрипційних факторів і впливають на активацію або репресію генів.

Ми всі робимо помилки. Але як щодо наших клітин, вони помиляються? Ну, так, вони роблять.

Стероїдні рецептори — це клас транскрипційних факторів, які активуються стероїдними гормонами та регулюють транскрипцію специфічних генів. Ці рецептори є частиною більш широкої групи ядерних рецепторів, які працюють як «детектори» гормонів, що проникають через клітинну мембрану, зв’язуються з рецептором у цитоплазмі або ядрі клітини та змінюють експресію генів.

TATA-binding protein (TBP) — це основний білок, що бере участь у ініціації транскрипції у еукаріотичних клітинах. Він є частиною генералізованого транскрипційного апарату, який необхідний для початку транскрипції генів, що здійснюється за допомогою РНК-полімерази II. TBP є важливим компонентом промоторної області багатьох генів, що містять так звану TATA-послідовність — короткий ділянка ДНК (від 20 до 30 нуклеотидів), яка зазвичай розташовується перед початком транскрипції.

Зв’язування транскрипційних факторів з ДНК — це важливий етап активації або репресії транскрипції, який забезпечує специфічну регуляцію експресії генів. Транскрипційні фактори, як активатори або репресори, зв’язуються з певними послідовностями ДНК, відомими як регуляторні елементи (наприклад, промотори, енгансери або супресори). Це дозволяє їм регулювати доступ РНК-полімерази до генів і, таким чином, контролювати процес транскрипції.

Zif268 (також відомий як Egr1, Krox-24, або NGFI-A) — це транскрипційний фактор, що містить кілька цинк-фінгерних доменів типу Cys2His2 (C2H2). Цей фактор відіграє важливу роль у нейропластичності, тобто в здатності нейронів змінювати свою структуру та функцію у відповідь на різні стимули, такі як навчання та пам’ять. Він також бере участь у ряді інших клітинних процесів, таких як диференціація, розвиток і відповіді на стрес.

ГВХ -синдром, від абревіатури GvHD (Graft versus Host Disease) – гострий запальний процес, що виникає в пересаджених тканинах і органах.

ChIP-chip (Chromatin Immunoprecipitation on Chip) — це метод, який поєднує хроматинову імунопреципітацію (ChIP) з використанням мікрочіпів для аналізу взаємодії між ДНК та білками, зокрема для вивчення зв’язування певних білків, таких як транскрипційні фактори, гістони, епігенетичні модифікації або інші регуляторні білки з певними ділянками ДНК.

CAP (Catabolite Activator Protein), також відомий як CRP (cAMP Receptor Protein), — це важливий регуляторний білок, який контролює транскрипцію генів у бактерії Escherichia coli та інших бактерій у відповідь на зміни в рівні доступних джерел енергії (вуглеводів). CAP/CRP грає ключову роль у системах регуляції метаболізму і дозволяє клітинам адаптуватися до різних умов харчування.

Фосфатна група (PO₄³⁻) є важливою хімічною групою, яка складається з атома фосфору, зв’язаного з чотирма атомами кисню. Фосфатні групи відіграють критичну роль у біологічних процесах, зокрема в складі нуклеїнових кислот (ДНК і РНК), а також у процесах енергетичного обміну клітини, таких як синтез АТФ (аденозинтрифосфату).

mTOR (механістичний таргет рапаміцину) — це білковий комплекс, який відіграє ключову роль у регулюванні багатьох важливих клітинних процесів, таких як ріст, проліферація, метаболізм та виживання клітин. mTOR є центральним регулятором енергетичних і метаболічних шляхів в клітині і відповідає за адаптацію до змін у зовнішньому середовищі, таких як рівень поживних речовин, кисню та стрес.

Бактеріальна клітина — це одноклітинний організм, який має просту будову порівняно з клітинами еукаріотів. Бактерії належать до прокаріотів, що означає відсутність мембранних органел, зокрема ядра. Їхня будова відзначається різноманітністю залежно від виду, але є певні загальні риси, характерні для всіх бактерій.

CRISPR (Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats) – це одна з найреволюційніших технологій у молекулярній біології, яка дозволяє редагувати гени з високою точністю. Вона відкриває великі можливості для лікування спадкових хвороб, таких як:

Ген XIST (X-inactive specific transcript) є ключовим елементом, який регулює інактивацію Х-хромосоми у самок ссавців. Цей ген відіграє важливу роль у процесі епігенетичної регуляції, що забезпечує рівновагу між самцями і самками за кількістю активних Х-хромосом у клітинах. У самців є одна Х-хромосома (XY), а у самок дві Х-хромосоми (XX). Щоб уникнути подвійного вираження генів, розташованих на Х-хромосомах, одна з Х-хромосом у самок інактивується на ранніх етапах розвитку.

• http://rebase.neb.com/rebase/rebase.html

База даних про рестрикційні ферменти та метилтрансферази ДНК.

Biobrick, Стандартні біологічні частини – формат у синтетичній біології, який описує послідовності ДНК . Це дозволяє точно визначити структуру та біологічну функцію цієї послідовності.

ChIP-seq (Chromatin Immunoprecipitation Sequencing) — це потужний метод молекулярної біології, який використовується для аналізу взаємодії між білками та ДНК в клітині. Цей метод дозволяє визначити, де в геномі певний білок зв’язується з ДНК, що дає змогу досліджувати механізми регуляції транскрипції, хроматинові модифікації та інші аспекти епігенетичної регуляції.

Цинк-фінгер (Zinc Finger) — це один із найпоширеніших типів ДНК-зв’язуючих доменів транскрипційних факторів. Його структура і функція тісно пов’язані з використанням атома цинку, який стабілізує специфічну конформацію білка, дозволяючи йому зв’язуватися з ДНК. Цей домен отримав свою назву через характерну структурну особливість — наявність атома цинку, який забезпечує «палець» білка, що взаємодіє з молекулою ДНК.

ADA (Ada, Spt, and Gcn5 acetyltransferase) — це багатокомпонентний коактиваторний комплекс, який активно бере участь у регуляції транскрипції шляхом модифікації хроматину, зокрема через ацетиляцію гістонів. Цей комплекс є важливою частиною механізмів активації транскрипції в еукаріотичних клітинах і забезпечує інтеграцію сигналів для точного контролю генетичної експресії.

ДНК-зв’язуючі домени транскрипційних факторів є специфічними ділянками білків, які забезпечують їх здатність взаємодіяти з певними послідовностями ДНК. Ці домени дозволяють транскрипційним факторам зв’язуватися з регуляторними елементами ДНК, такими як промотори, енгансери чи силенсери, що важливо для регуляції транскрипції. Завдяки цим доменам транскрипційні фактори можуть або активувати, або пригнічувати транскрипцію певних генів.

Тимін (T) — це одна з чотирьох основних азотистих основ, що складають молекули ДНК. Він є піримідиновою основою, яка містить одне кільце атомів вуглецю і азоту. В ДНК тимін утворює пару з аденіном (A), забезпечуючи стабільність подвійної спіралі ДНК завдяки водневим зв’язкам між ними.

У 1993 році вчені розбили шматок бурштину, дістали тіло стародавнього довгоносика та взяли зразок його ДНК.

Лекція про секвенування ДНК та генотипування для студентів 6 курсу ХНПУ ім. Г.С. Сковороди.

ДНК полімерази — це ферменти, які відіграють ключову роль у процесах реплікації ДНК. Вони забезпечують синтез нових ланцюгів ДНК, використовуючи одну з двох ниток старої молекули ДНК як матрицю. Ось кілька основних властивостей ДНК полімераз:

TFIIE (Transcription Factor IIE) — це транскрипційний фактор, який бере участь у процесі ініціації транскрипції в еукаріотичних клітинах. Він є частиною преініціаційного комплексу (PIC) разом з іншими транскрипційними факторами, такими як TFIID, TFIIA, TFIIB та RNA-полімераза II. TFIIE відіграє важливу роль у стабільному функціонуванні РНК-полімерази II під час початку транскрипції і має ключове значення для переходу від ініціації до еліонгації.