16E: التعبير الجيني (تمارين)

Last updated
Save as PDF

Page ID: 196558

\( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)\(\newcommand{\AA}{\unicode[.8,0]{x212B}}\)

16.1: تنظيم التعبير الجيني

مراجعة الأسئلة

يحدث التحكم في التعبير الجيني في الخلايا حقيقية النواة عند أي مستوى (مستويات)؟

فقط المستوى النصي
المستويات اللاجينية والنسخية
المستويات اللاجينية والنسخية والانتقالية
المستويات اللاجينية والنسخية وما بعد النسخية والانتقالية وما بعد الترجمة

إجابة: د

تشير مراقبة ما بعد الترجمة إلى:

تنظيم التعبير الجيني بعد النسخ
تنظيم التعبير الجيني بعد الترجمة
السيطرة على التنشيط اللاجيني
الفترة بين النسخ والترجمة

إجابة: ب

استجابة مجانية

اذكر اختلافين بين الخلايا بدائية النواة وخلايا حقيقية النواة وكيف تفيد هذه الاختلافات الكائنات الحية متعددة الخلايا.

إجابة

تحتوي الخلايا حقيقية النواة على نواة، بينما لا تحتوي الخلايا بدائية النواة على نواة. في الخلايا حقيقية النواة، يقتصر الحمض النووي داخل المنطقة النووية. لهذا السبب، يتم فصل النسخ والترجمة فعليًا. هذا يخلق آلية أكثر تعقيدًا للتحكم في التعبير الجيني الذي يفيد الكائنات الحية متعددة الخلايا لأنه يقسم تنظيم الجينات.

يحدث التعبير الجيني في مراحل عديدة في الخلايا حقيقية النواة، بينما في الخلايا بدائية النواة، يحدث التحكم في التعبير الجيني فقط على المستوى النسخي. يسمح هذا بتحكم أكبر في التعبير الجيني في حقيقيات النوى وتطوير أنظمة أكثر تعقيدًا. لهذا السبب، يمكن أن تنشأ أنواع مختلفة من الخلايا في كائن حي فردي.

وصف كيف سيؤدي التحكم في التعبير الجيني إلى تغيير مستويات البروتين الإجمالية في الخلية.

إجابة: تتحكم الخلية في البروتينات التي يتم التعبير عنها وإلى أي مستوى يتم التعبير عن كل بروتين في الخلية. تقوم الخلايا بدائية النواة بتغيير معدل النسخ لتشغيل الجينات أو إيقاف تشغيلها. ستؤدي هذه الطريقة إلى زيادة أو تقليل مستويات البروتين استجابة لما تحتاجه الخلية. تقوم الخلايا حقيقية النواة بتغيير إمكانية الوصول (فوق الجينية) أو النسخ أو الترجمة للجين. سيؤدي ذلك إلى تغيير كمية الحمض النووي الريبي وعمر الحمض النووي الريبي لتغيير كمية البروتين الموجودة. تتحكم الخلايا حقيقية النواة أيضًا في ترجمة البروتين لزيادة أو تقليل المستويات العامة. تعتبر الكائنات حقيقية النواة أكثر تعقيدًا ويمكنها معالجة مستويات البروتين عن طريق تغيير العديد من المراحل في العملية.

16.2: تنظيم الجينات بدائية النواة

مراجعة الأسئلة

إذا كان الجلوكوز غائبًا، ولكن اللاكتوز كذلك، فسيكون اللاك أوبرون ________.

مفعل
مكبوت
مفعل، ولكن جزئيًا فقط
تحور

إجابة: ب

تفتقر الخلايا بدائية النواة إلى النواة. لذلك، فإن الجينات في الخلايا بدائية النواة هي:

يتم التعبير عن كل شيء، في كل وقت
نسخها وترجمتها في وقت واحد تقريبًا
يتم التحكم في النسخ لأن الترجمة تبدأ قبل انتهاء النسخ
ب و ج كلاهما صحيحان

إجابة: د

استجابة مجانية

وصف كيف يمكن تغيير النسخ في الخلايا بدائية النواة عن طريق التحفيز الخارجي مثل اللاكتوز الزائد في البيئة.

إجابة: يمكن أن تزيد المنبهات البيئية أو تحفز النسخ في الخلايا بدائية النواة. في هذا المثال، سيؤدي اللاكتوز الموجود في البيئة إلى نسخ lac operon، ولكن فقط إذا لم يكن الجلوكوز متاحًا في البيئة.

ما الفرق بين العامل القابل للقمع والعامل المستحث؟

إجابة: يستخدم أوبيرون القابل للكبت بروتينًا مرتبطًا بالمنطقة المعززة للجين للحفاظ على الجين مكبوتًا أو صامتًا. يجب إزالة هذا الكابح بنشاط من أجل نسخ الجين. يتم تنشيط العامل المستحث أو قمعه اعتمادًا على احتياجات الخلية وما هو متاح في البيئة المحلية.

16.3: تنظيم الجينات اللاجينية حقيقية النواة

مراجعة الأسئلة

ما هي التعديلات اللاجينية؟

إضافة تغييرات عكسية على بروتينات الهستون والحمض النووي
إزالة النيوكليوزومات من الحمض النووي
إضافة المزيد من النيوكليوسومات إلى الحمض النووي
طفرة في تسلسل الحمض النووي

إجابة: أ

أي مما يلي ينطبق على التغيرات اللاجينية؟

السماح بنسخ الحمض النووي
نقل الهستونات لفتح أو إغلاق منطقة الكروموسومات
مؤقتة
كل ما سبق

إجابة: د

استجابة مجانية

في الخلايا السرطانية، يؤدي التغيير في التعديلات فوق الجينية إلى إيقاف تشغيل الجينات التي يتم التعبير عنها بشكل طبيعي. فرضياً، كيف يمكنك عكس هذه العملية لإعادة تشغيل هذه الجينات؟

إجابة: يمكنك إنشاء أدوية تعكس العمليات اللاجينية (لإضافة علامات أسيتيل الهستون أو لإزالة ميثيل الحمض النووي) وإنشاء تكوين كروموسومي مفتوح.

16.4: تنظيم جينات النسخ حقيقية النواة

مراجعة الأسئلة

يلزم ربط ________ لبدء النسخ.

بروتين
بوليميراز الحمض النووي
بوليميراز الحمض النووي
عامل النسخ

إجابة: ج

ما الذي سينتج عن ربط عامل النسخ بمنطقة المُحسِّن؟

انخفاض نسخ الجين المجاور
زيادة نسخ الجين البعيد
تغيير ترجمة الجين المجاور
الشروع في توظيف بوليميراز الحمض النووي الريبي

إجابة: ب

استجابة مجانية

يمكن أن تؤدي الطفرة داخل منطقة المروج إلى تغيير نسخ الجين. وصف كيف يمكن أن يحدث هذا.

إجابة: يمكن للطفرة في منطقة المروج تغيير موقع الربط لعامل النسخ الذي يرتبط عادةً بزيادة النسخ. يمكن أن تؤدي الطفرة إما إلى تقليل قدرة عامل النسخ على الارتباط، وبالتالي تقليل النسخ، أو يمكن أن تزيد من قدرة عامل النسخ على الارتباط، وبالتالي زيادة النسخ.

ماذا يمكن أن يحدث إذا كانت الخلية تحتوي على الكثير من عامل النسخ المنشط؟

إجابة: في حالة وجود الكثير من عامل النسخ المنشط، فسيتم زيادة النسخ في الخلية. هذا يمكن أن يؤدي إلى تغييرات جذرية في وظيفة الخلية.

16.5: تنظيم الجينات حقيقية النواة بعد النسخ

مراجعة الأسئلة

أي مما يلي يدخل في التحكم بعد النسخ؟

التحكم في ربط الحمض النووي الريبي
السيطرة على نقل الحمض النووي الريبي
السيطرة على استقرار RNA
كل ما سبق

إجابة: د

سيؤدي ربط بروتين ربط الحمض النووي الريبي إلى ________ استقرار جزيء الحمض النووي الريبي.

يزيد
تخفيض
لا زيادة ولا نقصان
إما زيادة أو نقصان

إجابة: د

استجابة مجانية

وصف كيف يمكن لـ rBPs منع miRNAs من تحلل جزيء RNA.

إجابة: ترتبط بروتينات ربط الحمض النووي الريبي (RBP) بالحمض النووي الريبي ويمكن أن تزيد أو تقلل من استقرار الحمض النووي الريبي. إذا زادت من استقرار جزيء RNA، فسيظل الحمض النووي الريبي سليمًا في الخلية لفترة أطول من المعتاد. نظرًا لأن كلا من rBPs و miRNAs يرتبطان بجزيء RNA، يمكن لـ RBP أن يرتبط أولاً بالحمض النووي الريبي ويمنع ارتباط miRNA الذي سيؤدي إلى تحلله.

كيف يمكن للمحفزات الخارجية تغيير التحكم بعد النسخ في التعبير الجيني؟

إجابة: يمكن للمنبهات الخارجية تعديل البروتينات المرتبطة بالحمض النووي الريبي (أي من خلال فسفرة البروتينات) لتغيير نشاطها.

16.6: تنظيم الجينات المترجمة حقيقية النواة وما بعد الترجمة

مراجعة الأسئلة

يمكن أن تؤثر التعديلات اللاحقة للترجمة للبروتينات على أي مما يلي؟

وظيفة البروتين
تنظيم النسخ
تعديل الكروماتين
كل ما سبق

إجابة: أ

استجابة مجانية

يمكن لتعديل البروتين تغيير التعبير الجيني بعدة طرق. وصف كيف يمكن لفسفرة البروتينات أن تغير التعبير الجيني.

إجابة: نظرًا لأن البروتينات تشارك في كل مرحلة من مراحل تنظيم الجينات، فإن فسفرة البروتين (اعتمادًا على البروتين المعدل) يمكن أن تغير إمكانية الوصول إلى الكروموسوم، ويمكن أن تغير الترجمة (عن طريق تغيير عامل النسخ أو الارتباط أو الوظيفة)، ويمكن أن تغير النقل النووي (من خلال التأثير تعديلات على مجمع المسام النووية)، يمكن أن تغير استقرار الحمض النووي الريبي (عن طريق الارتباط أو عدم الارتباط بالحمض النووي الريبي لتنظيم استقراره)، أو يمكن تعديل الترجمة (زيادة أو نقصان)، أو يمكن تغيير التعديلات اللاحقة للترجمة (إضافة أو إزالة الفوسفات أو التعديلات الكيميائية الأخرى).

يمكن أن تكون الأشكال البديلة للبروتين مفيدة أو ضارة للخلية. ماذا تعتقد أنه سيحدث إذا كان الكثير من البروتين البديل مرتبطًا بـ 3 «UTR» من الحمض النووي الريبي وتسبب في تحلله؟

إجابة: إذا تدهور الحمض النووي الريبي، فسيتم ترجمة كمية أقل من البروتين الذي يشفره الحمض النووي الريبي. قد يكون لهذا آثار كبيرة على الخلية.

التغييرات في التعديلات اللاجينية تغير إمكانية الوصول إلى الحمض النووي ونسخه. وصف كيف يمكن للمنبهات البيئية، مثل التعرض للأشعة فوق البنفسجية، تعديل التعبير الجيني.

إجابة: يمكن للمنبهات البيئية، مثل التعرض للأشعة فوق البنفسجية، تغيير التعديلات على بروتينات الهستون أو الحمض النووي. قد تغير هذه المحفزات الجين المنسوخ بنشاط إلى جين صامت عن طريق إزالة مجموعات الأسيتيل من بروتينات الهستون أو عن طريق إضافة مجموعات الميثيل إلى الحمض النووي.

16.7: السرطان وتنظيم الجينات

مراجعة الأسئلة

تسمى الجينات المسببة للسرطان ________.

جينات التحول
جينات مثبطة للورم
الجينات الورمية
جينات متحولة

إجابة: ج

تُستخدم العلاجات المستهدفة في المرضى الذين لديهم نمط محدد للتعبير الجيني. العلاج المستهدف الذي يمنع تنشيط مستقبلات هرمون الاستروجين في سرطان الثدي سيكون مفيدًا لأي نوع من المرضى؟

المرضى الذين يعبرون عن مستقبلات EGFR في الخلايا الطبيعية
المرضى الذين يعانون من طفرة تثبط مستقبلات هرمون الاستروجين
المرضى الذين لديهم الكثير من مستقبلات هرمون الاستروجين المعبر عنها في الورم
المرضى الذين ليس لديهم مستقبلات هرمون الاستروجين المعبر عنها في ورمهم

إجابة: ج

استجابة مجانية

يتم تطوير أدوية جديدة تقلل من ميثيل الحمض النووي وتمنع إزالة مجموعات الأسيتيل من بروتينات الهستون. اشرح كيف يمكن لهذه الأدوية أن تؤثر على التعبير الجيني للمساعدة في قتل الخلايا السرطانية.

إجابة: ستحافظ هذه الأدوية على بروتينات الهستون وأنماط ميثيل الحمض النووي في تكوين الكروموسومات المفتوح بحيث يكون النسخ ممكنًا. إذا تم إسكات الجين، يمكن لهذه الأدوية عكس التكوين اللاجيني لإعادة التعبير عن الجين.

كيف يمكن لفهم نمط التعبير الجيني في الخلية السرطانية أن يخبرك شيئًا عن هذا النوع المحدد من السرطان؟

إجابة: يمكن أن يساعد فهم الجينات التي يتم التعبير عنها في الخلية السرطانية في تشخيص شكل معين من السرطان. يمكن أن يساعد أيضًا في تحديد خيارات العلاج لهذا المريض. على سبيل المثال، إذا كان ورم سرطان الثدي يعبر عن EGFR بأعداد كبيرة، فقد يستجيب لعلاج محدد مضاد لـ EGFR. إذا لم يتم التعبير عن هذا المستقبل، فلن يستجيب لهذا العلاج.