Генетический триггер Жакоба-Моно Системы с взаимным ингибированием

Скачать презентацию Генетический триггер Жакоба-Моно Системы с взаимным ингибированием Скачать презентацию Генетический триггер Жакоба-Моно Системы с взаимным ингибированием

2017-1.2.pptx

  • Размер: 2.5 Мб
  • Автор: Елена Паршина
  • Количество слайдов: 20

Описание презентации Генетический триггер Жакоба-Моно Системы с взаимным ингибированием по слайдам

Генетический триггер Жакоба-Моно Системы с взаимным ингибированием Генетический триггер Жакоба-Моно Системы с взаимным ингибированием

Ген 1 Г е н 2 Ген 1 Ген 2 – –Генетический триггер ВзаимноеГен 1 Г е н 2 Ген 1 Ген 2 – –Генетический триггер Взаимное ингибирование двух генов Max Delbrück (1906— 1981) Два стабильных состояния: активен ген 1 или активен ген 2 Промежуточные нестабильны

François Jacob (1920— 2013) Jacques Monod (1910— 1976) Ген 1 Ген 2 – –ГенетическийFrançois Jacob (1920— 2013) Jacques Monod (1910— 1976) Ген 1 Ген 2 – –Генетический триггер Взаимное ингибирование двух генов Дмитрий Сергеевич Чернавский (1926— 2016)

Работа одного гена Регуляторный ген Reg репрессор оперон O 1 свободен O 2 Работа одного гена Регуляторный ген Reg репрессор оперон O 1 свободен O 2 (+РНК-полимераза) идет транскрипция. O 3 (+репрессор) неактивен РНК полимераза м. РНК Белок = фермент S PE Реакция типа Михаэлиса-Ментен оперон ген

Схема взаимного ингибирования двух генов Ген Белок = фермент Продукт Субстрат Корепрессор Белок =Схема взаимного ингибирования двух генов Ген Белок = фермент Продукт Субстрат Корепрессор Белок = репрессор Регуляторный ген

Работа одного гена Регуляторный ген Reg репрессор оперон O 1 свободен O 2 Работа одного гена Регуляторный ген Reg репрессор оперон O 1 свободен O 2 (+РНК-полимераза) идет транскрипция. O 3 (+репрессор) неактивен РНК полимераза I – м. РНК E – Белок = фермент S PEДинамика состояний оперона. Синтез м. РНК. Реакция Михаэлиса-Ментен Ферментативный синтез. Результат: динамика концентрации продукта. )( , 1 , )(1 , 11 1333 2 0122 3312 0121 12 0 Orf. Oa dtd. O Oa. Orf. OOa dtd. O IO dtd. I . 1 )( , , 11 1 2 2 Ir. Q dt d. I q. P SK Sk E dt d. P EI dt d. E S E q. P Rkaaa aa SK Sk dt d. P m ES

Схема взаимного ингибирования двух генов Взаимная репрессия генов. Динамика концентрации продукта одного гена ДинамикаСхема взаимного ингибирования двух генов Взаимная репрессия генов. Динамика концентрации продукта одного гена Динамика концентраций обоих продуктов Параметрыq. P Rkaaa aa SK Sk dt d. P m ES 03320 32212 . , 22 12 22 11 21 11 Pq PB A dt d. P m m . , )( 0 3320 0 21322 k aaa B SK Saak A ES 2112, RPPR

Значение параметров S PE k +2 – активность фермента Фермент E – белок генаЗначение параметров S PE k +2 – активность фермента Фермент E – белок гена 1 a 2 – сродство РНК полимеразы к гену a 3 – скорость дерепрессии гена 1 – время жизни м. РНК 2 – время жизни фермента 0 – время СИНТЕЗА м. РНК E – время СИНТЕЗА фермента A – «общая интенсивность метаболизма» . , 22 12 22 11 21 11 Pq PB A dt d. P m m ES aa SK Sk A 0 21322 )(

Фазовый портрет A  2 A  2 Для дифференцировки необходимо повышение общей интенсивностиФазовый портрет A 2 Для дифференцировки необходимо повышение общей интенсивности метаболизма

Вегето-анимальные градиенты по Н 3  лейцину – интенсивность синтеза белка Вегето-анимальные градиенты по Н 3 лейцину – интенсивность синтеза белка

Вегето-анимальные градиенты по Н 3 акриламиду – уровень АФК Вегето-анимальные градиенты по Н 3 акриламиду – уровень АФК

Вегето-Анимальный градиент по лейцину Вегето-Анимальный градиент по акрил-амиду Вариабельность по лейцину (δ/М) Вегето-Анимальный градиент по лейцину Вегето-Анимальный градиент по акрил-амиду Вариабельность по лейцину (δ/М)

Гаструляция у амфибий Карта презумптивных зачатков Эктодерма 1 – покровная 2 – нейральная МезодермаГаструляция у амфибий Карта презумптивных зачатков Эктодерма 1 – покровная 2 – нейральная Мезодерма 3 – хорда 4 – сомиты 5 – вентральная 6 – Энтодерма 7 – бластоцель 8 – дорсальное впячивание 9 – гастроцель 10 – дорсальная губа бластопора 11 – желточная пробка 12 – полость вторичной кишки 13 – нервные валики

Эктодерма Н – нейральный зачаток Мезодерма Х – хорда С – сомиты Гаструляция уЭктодерма Н – нейральный зачаток Мезодерма Х – хорда С – сомиты Гаструляция у амфибий Вариабельность презумптивных зачатков

Дмитрий Сергеевич Чернавский (1926— 2016)Генетический триггер Взаимное ингибирование двух генов Одно устойчивое состояние ДваДмитрий Сергеевич Чернавский (1926— 2016)Генетический триггер Взаимное ингибирование двух генов Одно устойчивое состояние Два возможных устойчивы х состояния. Бифуркаци я Область вариабель ности

Морфологическая вариабельность в ходе гаструляции CV – коэффициент вариации признака M – среднее значениеМорфологическая вариабельность в ходе гаструляции CV – коэффициент вариации признака M – среднее значение признака Высота ДГ Хорда, стяги- вающая ДГ Угол при ДГ

 Компетенция  – способность клетки (ткани) развиваться в нескольких направлениях Бифуркация  – Компетенция – способность клетки (ткани) развиваться в нескольких направлениях Бифуркация – появление новых состояний в потен- циальном рельефе системы. Словарь « биология — математика » Параллели в ключевых понятиях Бифуркаци я. Одно устойчивое состояние Неустойчивое состояние Два новых устойчивых состояния Детерминация – определение судьбы клетки (ткани) Переход в бассейн притяжения одного из новых состояний Дифференцировка – реализация генетической про-граммы, определяющей специфический фенотип клетки Достижение нового устойчивого состояния

Самоорганизация в развитии эмбриона Усложнение через бифуркации Бифуркаци я. Одно устойчивое состояние Неустойчивое состояниеСамоорганизация в развитии эмбриона Усложнение через бифуркации Бифуркаци я. Одно устойчивое состояние Неустойчивое состояние Два новых устойчивых состояния Условие – обратные связи Activator Inhibitor + + – Одно устойчивое состояние Два устойчивы х состояния. Бифуркация – область вариабельности