Skip to main content
Global

11: Utaratibu wa Genetics Microbial

  1. Last updated
  2. Save as PDF
  • Page ID
    174666

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

    Mwaka 1954, mwanasayansi wa Ufaransa na mshindi wa Nobel wa baadaye Jacques Monod (1910—1976) alisema maarufu, “Nini kweli katika E. koli ni kweli katika tembo,” akipendekeza kuwa biokemia ya maisha ilihifadhiwa katika mageuzi yote na inashirikiwa katika aina zote za maisha inayojulikana. Tangu taarifa maarufu ya Monod, tumejifunza mengi kuhusu utaratibu wa udhibiti wa jeni, kujieleza, na kuiga katika seli zilizo hai. Seli zote hutumia DNA kwa hifadhi ya habari, hushiriki msimbo huo wa maumbile, na hutumia taratibu zinazofanana za kuiga na kueleza. Ingawa mambo mengi ya jenetiki yanashirikiwa ulimwenguni pote, tofauti zipo kati ya mifumo ya kisasa ya maumbile. Sasa tunajua kwamba ndani ya mandhari ya jumla ya pamoja ya utaratibu wa maumbile, kuna tofauti kubwa kati ya nyanja tatu za maisha: Eukarya, Archaea, na Bakteria. Zaidi ya hayo, virusi, vimelea vya seli lakini sio seli zilizo hai, zinaonyesha tofauti kubwa katika nyenzo zao za maumbile na michakato ya kuiga na kujieleza jeni. Baadhi ya tofauti hizi zimetuwezesha kuhandisi zana za kliniki kama vile antibiotics na madawa ya kulevya ambayo huzuia hasa uzazi wa vimelea bado hauna madhara kwa majeshi yao.

    Micrograph ya fimbo umbo kiini. Picha ya tembo.
    Kielelezo\(\PageIndex{1}\): Escherichia coli (kushoto) inaweza kuonekana kuwa mengi sawa na tembo (kulia), lakini mipango ya maumbile kwa viumbe hivi vastly tofauti ni wote encoded katika DNA. (mikopo kushoto: mabadiliko ya kazi na NIAID; haki ya mikopo: mabadiliko ya kazi na Tom Lubbock)

    • 11.1: Jeni ni nini?
      Jeni linajumuisha DNA ambayo ni “kusoma” au kuandikwa ili kuzalisha molekuli ya RNA wakati wa mchakato wa transcription. Aina moja kuu ya molekuli ya RNA, inayoitwa RNA ya mjumbe (mRNA), hutoa taarifa kwa ribosomu ili kuchochea protini awali katika mchakato unaoitwa tafsiri. Michakato ya transcription na tafsiri hujulikana kwa pamoja kama kujieleza jeni.
    • 11.2: Replication DNA
      Mchakato wa kuiga DNA ni semiconservative, ambayo husababisha molekuli mbili za DNA, kila mmoja ana kamba moja ya wazazi wa DNA na kamba moja iliyopangwa. Katika bakteria, uanzishwaji wa replication hutokea katika asili ya replication, ambapo DNA supercoiled ni wazi na gyrase DNA, alifanya moja stranded na helixase, na amefungwa na protini moja stranded kisheria kudumisha hali yake moja-stranded.
    • 11.3: RNA Transcription
      Wakati wa mchakato wa transcription, habari iliyosimbwa ndani ya mlolongo wa DNA ya jeni moja au zaidi imeandikwa kwenye kamba ya RNA, pia huitwa nakala ya RNA. kusababisha moja-stranded RNA molekuli, linajumuisha ribonucleotidi zenye msingi adenine, cytosine, guanine, na uracil, vitendo kama nakala ya simu Masi ya awali mlolongo DNA. Transcription katika prokaryotes na eukaryotes inahitaji DNA mara mbili helix kwa sehemu unwind katika eneo la awali RNA.
    • 11.4: Protini awali (tafsiri)
      Awali ya protini hutumia nishati zaidi ya seli kuliko mchakato wowote wa metabolic. Kwa upande mwingine, protini akaunti kwa wingi zaidi kuliko macromolecule nyingine yoyote ya viumbe hai. Wao hufanya karibu kila kazi ya kiini, hutumikia kama kazi zote mbili (kwa mfano, enzymes) na vipengele vya kimuundo. Mchakato wa tafsiri, au usanisi wa protini, sehemu ya pili ya kujieleza kwa jeni, inahusisha decoding kwa ribosome ya ujumbe wa mRNA kwenye bidhaa za polipeptidi.
    • 11.5: Mabadiliko
      Mabadiliko ni mabadiliko ya urithi katika mlolongo wa DNA wa kiumbe. Viumbe vinavyotokana, vinavyoitwa mutant, vinaweza kuwa na mabadiliko yanayotambulika katika phenotype ikilinganishwa na aina ya pori, ambayo ni phenotype inayoonekana kwa kawaida katika asili. mabadiliko katika mlolongo DNA ni kutolewa kwa mRNA kupitia transcription, na inaweza kusababisha mabadiliko mlolongo amino asidi katika protini juu ya tafsiri.
    • 11.6: Jinsi Prokaryotes ya Asexual Kufikia Utofauti wa Maumbile
      Je, viumbe ambao hali ya uzazi mkubwa ni asexual huunda utofauti wa maumbile? Katika prokaryotes, uhamisho wa jeni usio na usawa (GT), kuanzishwa kwa nyenzo za maumbile kutoka kwa kiumbe kimoja hadi kiumbe kingine ndani ya kizazi kimoja, ni njia muhimu ya kuanzisha utofauti wa maumbile. HGT inaruhusu hata spishi zinazohusiana mbali kugawana jeni, na kushawishi fenotipu zao.
    • 11.7: Udhibiti wa Gene - Nadharia ya Operon
      DNA ya jenomu ina jeni zote mbili za kimuundo, ambazo zinajumuisha bidhaa zinazotumika kama miundo ya seli au enzymes, na jeni za udhibiti, ambazo zinasimisha bidhaa zinazodhibiti usemi wa jeni. Maneno ya jeni ni mchakato uliowekwa sana. Ingawa kusimamia usemi wa jeni katika viumbe vya seli mbalimbali huruhusu upambanuzi wa seli, katika viumbe single-seli kama prokaryotes, inahakikisha kwamba rasilimali za seli hazipotezi kutengeneza protini ambazo seli hazihitaji wakati huo.
    • 11.E: Utaratibu wa Genetics Microbial (Mazoezi)

    Thumbnail: DNA Double Helix. (Umma Domain; Apers0n).