فایل کاربردی تحقیق بررسی میتوكندری (ساختار سلولی) 21 صفحه

قبل از اینکه به صفحه دانلود بروید پیشنهاد می کنیم قسمتی از متن و توضیحات تحقیق بررسی میتوكندری (ساختار سلولی) را در زیر مطالعه نمایید.

تحقیق بررسی میتوكندری (ساختار سلولی) در 21 صفحه ورد قابل ویرایش

فرمت فایل: doc

تعداد صفحات: 21

حجم فایل: 284 کیلو بایت

تحقیق بررسی میتوكندری (ساختار سلولی) در 21 صفحه ورد قابل ویرایش

مقدمه:

اولین گزارشات در ارتباط با ساختارهای درون سلولی شبه میتوكندری به 150 سال پیش برمی‌گردد. واژه میتوكندری كه از دو كلمه یونانی mitos بمعنی نخ یا رشته و chondros به معنی گرانول منشا گرفته است؛ برای اولین بار صد سال پیش مورد استفاده قرار گرفت. عملكرد اصلی این ارگانل كروی یا میله‌ای شكل كه صدها عدد از آن در یك سلول وجود دارد، فسفریلاسیون اكسیداتیو است؛ بعبارت دیگر اكسیداسیون سوبستراها به Co2 و آب و فراهم كردن تركیب پرانرژی ATP برای سلولها؛ و به همین دلیل است كه میتوكندری را نیروگاه یا موتورخانه سلول نیز می‌نامند. بیماریهای دژنراتیو بسیار زیادی تا به امروز با نارسایی‌ها و اختلالات میتوكندری مرتبط شده‌اند. این بیماریها می‌توانند در اثر موتاسیون در DNA میتوكندری و یا DNA هسته ایجاد شوند. اولین بیماریهای میتوكندریایی كه در سطح ملكولی درك شدند؛ در یك بیمار CPEO (فلج مزمن پیشرونده عضلات چشمی خارجی) و KSS (سندرمkearns-sayre) گزارش شدند. در همان زمان wallace موتاسیونی نقطه‌ای را در ژن ND6 گزارش كرد كه با LHON (نوروپاتی چشمی ارثی لبر) مرتبط است. در سال 1990، دوموتاسیون جدید، یكی در ژن لایزیل- tRNA در سندرم MERRF و دیگری در ژن لوسیل – tRNA در سندرم MELAS گزارش شدند. طیف فتوتیپی بیماریهای میتوكندریایی از میوپاتی‌های نادر تا بیماریهای متعدد را شامل می‌شود. برخی موتاسیونهای mtDNA، علائم و نشانه‌های منحصر و ویژه‌ای دارند؛ مثل جهش‌های اشتباهی كه موجب نوروپاتی چشمی ارثی لبر می‌شوند در حالیكه بقیه تظاهرات مولتی سیستم متنوعی را شامل می‌شوند مثل جهش‌های حذفی كه موجب CPEO می‌شوند. بیماریهای میتوكندریایی بواسطه وراثت مادری، وراثت منرلی و نیز نوتركیبی‌های دوتایی نو، قادر به انتقال می‌باشند. این پیچیدگی ژنتیكی از این حقیقت ناشی می‌شود كه میتوكندری از حدود 1000 ژن كه در بین ژنوم میتوكندری و هسته پخش شده‌اند، تشكیل شده است. علاوه بر این بیماریهای میتوكندریایی غالباً شروع تاخیری و یك دوره پیش رونده دارند كه احتمالاً از تجمع جهش‌های سوماتیك mtDNA در بافت‌های post-mitotic حاصل شده‌اند. این موتاسیونهای سوماتیك mtDNA همچنین در سرطان و پیری نیز نقش دارند. اگرچه بیماریهای میتوكندریایی هر ارگانی را ممكن است درگیر كنند اما این بیماریها غالباً CNS، عضلات اسكلتی، قلب، كلیه و سیستم‌های اندوكرین را تحت تاثیر قرار می‌دهند. علت این پیچیدگی‌های فتوتیپی، نقش مهم میتوكندری در انواع پروسه‌های سلولی شامل تولید انرژی سلولی بوسیله فسفریلاسیون اكیداتیو، تولید گونه‌های سمی فعال اكسیژن (ROS) بعنوان یك محصول جانبی در فسفریلاسیون اكسیداتیو و تنظیم شروع آپوپتوزاز طریق فعال شدن نفوذپذیری پورهای انتقالی میتوكندری (mtPTP) است. (19، 20 و 24)

ساختار میتوكندری :

میتوكندری واجد یك غشای بیرونی و یك غشای داخلی است كه دو فضای داخلی را ایجاد می‌كنند: ماتریكس داخلی و فضای بین دو غشا كه بسیار باریك است. غشای داخلی چین‌خورده و تعداد زیادی كریستا ایجاد می‌كند كه كل سطح آنرا بمقدار زیادی افزایش می‌دهد. سطح وسیع غشای داخلی، آنزیم‌های دستگاه مولد انرژی میتوكندریایی (زنجیره تنفسی) را در خود جای داده است. ماتریكس میتوكندری واجد نسخه‌های یكسان متعددی از ژنوم میتوكندری، ریبوزوم‌های ویژه میتوكندری (میتوریبوزوم)، tRNAها و آنزیم‌های متنوعی است كه برای بیان ژنهای میتوكندری مورد نیازند. (20)

ژنوم میتوكندری انسان:

حضور DNA در میتوكندری در سال 1963 و با استفاده از میكروسكوپ الكترونی مشخص شده است. DNA میتوكندریایی انسان یك ملكول مدور بسته دو رشته‌ای با 16569 جفت نوكلئوتید است. دو رشته mtDNA كه به رشته‌های H (سنگین) و L (سبك) معروفند، یك عدم تقارن غیر معمول در تركیب بازهایشان دارند. زنجیره H غنی از پورین است در حالیكه زنجیره L غنی از پیریمیدین می‌باشد. سبك و سنگین به تحرك متفاوت رشته‌ها در گرادیانهای سزیم كلراید قلیایی اطلاق می‌شود. mtDNA انسان یكی از متراكم‌ترین و فشرده‌ترین بخش‌های اطلاعات ژنتیكی است. در mtDNA، اینترون وجود ندارد و حتی بعضی از ژنهای آن هم‌پوشانی دارند. DNA میتوكندریایی انسان واجد ژنهایی برای سیزده پروتئین (كه همگی زیر واحدهای كمپلكس‌های آنزیمی زنجیره تنفسی هستند)، 22 tRNA و دو rRNA است. پلی‌پپتیدهایی كه توسط mtDNA كد می‌شوند عبارتند از: هفت زیر واحد از 42 زیر واحد تشكیل‌دهنده كمپلكس I كه عبارتند از: ND5 ND4 ND3 ND­2 ND1 وND6 یك زیرواحد از یازده زیر واحد تشكیل دهنده كمپلكس III كه همان cyt b است؛ سه زیر واحد از 13 زیر واحد كمپلكس IV كه عبارتند از: COI (سیتوكروم c اكسیداز)، و COII ؛ دو زیر واحد از 16 زیرواحد كمپلكس V كه عبارتند از: ATPase6 و ATPase8. سایر زیرواحدهای پروتئینی كمپلكس‌های زنجیره تنفسی و نیز دیگر پروتئین‌های میتوكندری، توسط ژنوم هسته كد شده و سپس به میتوكندری منتقل می‌شوند (حدود 1000 پلی‌پپتید). هر میتوكندری واجد 10-2 كپی از DNA میتوكندری است. میتوكندریها از این نظر كه تحت كنترل دو سیستم ژنتیكی DNA هسته و DNA میتوكندری هستند، در بین ارگانل‌های سلولی منحصر بفردند. توالی نوكلئوتیدی mtDNA ، 6 تا 17 برابر سریعتر از توالی‌های ژنی DNA هسته‌ای باز می‌شوند؛ دلایل متعددی در این مورد ارائه شده است: میتوكندریها فاقد سیستم‌های ترمیمی DNA موجود در هسته هستند كه این امر موجب كارآیی كم میتوكندریها در ترمیم آسیب DNA می‌شود؛ هیستونها در میتوكندری وجود ندارند؛ میتوكندریها بیش از 90% اكسیژنی را كه به سلول وارد می‌شود، مصرف می‌كنند و بنابراین رادیكالهای آزاد اكسیژن ترجیحاً موجب آسیب DNA میتوكندری می‌شوند. میزان بالای جهش در mtDNA، موجب ایجاد RFLPهای متعدد، واریانت‌های نوكلئوتیدی ناحیه كد كننده و ناحیه كنترل كننده، واریانت‌های كنفورماسیونی و واریانت‌های طولی می‌شود. واریانت‌های پلی‌مورفیك با ریشه قومیتی و جغرافیایی نمونه‌ها مرتبطند. این مساله احتمالاً به این دلیل است كه جهش‌های mtDNA در جریان پراكنده شدن اجداد مادری، هنگامی كه زنان به بیرون از آفریقا و به اقلیم‌ها و قاره‌های مختلف مهاجرت كردند، انباشته شده‌اند. (16، 20 و 34)

میتوكندریها نیمه خودمختار هستند:

از آنجائیكه میتوكندریها قادر به همانندسازی ژنوم خود بوده و سیستم‌های همانندسازی، رونویسی و ترجمه مربوط به خود را دارا هستند؛ لذا آنها در داخل سیتوپلاسم سلول انسان مثل ارگانیسم‌های نیمه مستقل عمل می‌كنند. (20 و 34)

نوتركیبی mtDNA :

از سالها قبل شواهدی مبنی بر اینكه مخلوط شدن mtDNA در داخل سلولهای سوماتیك ممكن است نوتركیبی ایجاد كند، وجود داشته است. هر چند تعداد دفعات نوتركیبی در سلولهای كشت شده پستانداران كم است، اما نوتركیبی‌های درون ملكولی ممكن است مكرراً رخ دهند . اگر یك mtDNA واجد حذف به سلول زایای موش ماده وارد شود، منجر به ایجاد استرینی از موش می‌شود كه در آن فرزندان واجد mtDNA‌های نرمال و واجد حذف هستند. ملكولهای دوپلیكیت نیز افزایش می‌یابند كه به نظر می‌رسد از تركیب ملكولهای نرمال و واجد حذف بوجود آمده باشند. با این حال هیچ مشاهده‌ای مبنی بر وجود نوتركیبی در بین رده‌های مختلف mtDNA انسانی وجود ندارد. بنابراین احتمالاً در بین رده‌های mtDNA انسانی، نوتركیبی رخ نمی‌دهد. شاید علت این مساله حذف میتوكندریها و mtDNAهای اسپرم توسط اووسیت از طریق تجزیه با واسطه یوبیكوئیتین باشد. در نتیجه رده‌های مختلف mtDNA انسانی، از نظر فیزیكی جدانگه داشته می‌شوند و هرگز از نظر فیزیكی آنقدر با هم تماس ندارند كه منجر به نو تركیبی شود. (20-24)

فایل مفید دیگر:  فایل کاربردی تحقیق بررسی بیماری تالاسمی 5 صفحه

كامل شدن (complementation) mtDNA :

به نظر می‌رسد كه میتوكندریها و mtDNA‌های داخل یك سلول در هم ادغام می‌شوند و این ادغام موجب می‌شود تا ژنوم‌های mtDNA همدیگر را به صورت ترانس تكمیل كنند. این پدیده اولین بار با ادغام دو سلول انسانی با همدیگر و تشكیل هیبرید، نشان داده شده است. هر چند مشاهدات متعددی ادغام داخل سلولی میتوكندریها و تكمیل شدن mtDNA را تایید می‌كنند، اما تحقیقات بیشتری جهت توصیف این پدیده نیاز است.(20)

شكل 2

شكل2؛ نقشه mtDNA انسان: mtDNA واجد16569 جفت نوكلئوتید است
(nPS 16569) كه شماره‌گذاری تقریبا از محلOH شروع و در جهت عكس حركت عقربه‌های ساعت در حول نقشه كروی پیش می‌رود. عمل هر ژن با توجه با سایه‌هایی كه وجود دارند برحسب نشانهای داخل دایره، مشخص است. اولین وآخرین نوكلئوتید ژنهای 7 rRNA و mRNA در قسمت خارج آمده است. ژنهایtRNA با حرف آمینو اسید مربوطه نشان داده شده‌اند.

رونویسی MtDNA : تمامی 37 ژنی كه توسط mtDNA انسان كد می شود، در ابتدا به صورت دو رونوشت پیش ساز چند ژنی بسیار بزرگ ساخته می‌شوند كه یكی از این پیش سازها توسط زنجیره سبك و دیگری توسط زنجیره‌ سنگین كد می‌شود.

رونویسی mtDNA از دوراه انداز‍PL و PH (یكی برای هر زنجیره) واقع در ناحیه كنترل آغاز می‌شود. PH (راه انداز زنجیره سنگین) مسؤل رونویسی27 ژن است كه عبارتند از: دوژن rRNA ، 13 ژن tRNA و 12ژن كد كنندة‌ پروتئین. PL مسئول رونویسی ژن پروتئین ND6، 27 ژن توسط زنجیره‌سنگین و تنها 10 ژن توسط زنجیره سبك كد می‌شود. هر دوراه از طریق یك جایگاه اتصال ، با یك فاكتور رونویسی میتوكندریایی یا Tfam (Transcripion factor associated mitochondra ) كه توسط هسته كد می‌شود مرتبطند.Tfam یك پروتئین متصل شونده به DNA با دو دومین اتصال یابنده بهDNA است كه دم C – ترمینال آن جهت رونویسی ضروری است. Tfam با افنیته بالایی به PL (در مقایسه با PH) متصل می‌شود كه این مسأله با فراوانی نسبی رونویسی آنها، سازگار است. رونویسی از هردوراه انداز در حول mtDNA كروی پیش می‌رود و یكRNA پلی سیسترونیك را بوجود می‌آورد. سپس ژنهایtRNA كه بین توالیهایrRNA و mRNA قرار گرفته‌اند، در داخل رونوشت fold شده و با فعالیت یك RNas خارج می‌شوند. mRNA ها و rRNA های آزاد پس از رونویسی پلی‌آدنیله می‌شوند (polyadenylation post – transcription) و tRNA ها تغییر یافته و CCA انتهای 3 به آنها اضافه می‌شود. همچنین علاوه بر رونوشت چندژنی طویل 6/16 كیلوبازی كه راه‌انداز زنجیره H ایجاد و تمامی ژنهای زنجیره سنگین را شامل می‌شود ، یك رونوشت كوتاه 3 كیلوبازی نیز از این راه انداز ساخته می‌شود. این رونوشت كه تنها دوژن rRNA و tRNAهای كنار آنرا شامل می‌شود، تقریباً 25 برابر بیشتر ازرونوشت طویل ساخته می‌‌شود و بنابراین ساخته شدن مقادیر كافیsrRNA12 و srRNA 16 را برای تمامی ریبوزوم‌ها كه به منظور ترجمه به آن نیازمندند، ممكن می‌سازد.

ترجمهmtDNA:

mRNAهای DNA میتوكندری برروی ریبوزوم‌های میتوكندریایی (میتوریبوزوم‌ها)
S 55 كه از زیرواحد بزرگ S39 و یك زیر واحد كوچكS 28 تشكیل شده‌اند، ترجمه می‌شوند. این ریبوزوم‌ها برخلاف ریبوزو‌م‌های باكتریایی و یوكاریوتی، rRNA كم و پروتئین‌های ریبوزومی زیادی دارند.mRNAهای tDNA، فاقد توالی شاین‌دالگارنو برای اتصال ریبوزوم بوده و عموما ترجمه در كدون آغازین در انتهای َ5 شورع می‌شود. تصور می شود كه ترجمه با اتصال زیر واحد كوچك ریبوزوم به یك ناحیة 40 بازی ازmRNA آغاز می‌‌شود. سپس ریبوزوم به انتهای 5 حركت می‌كند تا ترجمه را آغاز كند. نشان داده شده است كه پیچش mRNA به دور ریبوزوم، تشكیل پلی‌زوم را محدود می‌كند. میتوریبوزوم‌ها نسبت به كلرا مفنیكل (CAP) كه مهاركنندة ریبوزوم باكتری است، حساسند درحالیكه نسبت به سیلكوهزامید و امتین (emetine) كه مهاركنندة‌ ریبوزوم S80 سیتوزولی (یوكاریوتی) است؛ مقاومند. آنها همچنین به آمینو گلیكوزید آنتی‌بیوتیك‌ها مثل استرپتومایسین و جنتامایسین نیز تا حدودی غیرحساسند. علاوه بر این كد ژنتیكی ترجمة mtDNA نیز متفاوت از كد ژنتیكی عمومی است. در mtDNA پستانداران، UGA بجای اینكه كدون خاتمه باشد، Trp را كد می‌كند.AuA بجای Ile ، Met را كد می‌كند وAGA و AGG، بجای اینكه Arg را كد كنند، كدونهای خاتمه هستند. تنها 22 tRNA برای ترجمة توالیهای كدكنندة پروتئین‌ ژنوم میتوكندری انسان كافی است. علت این امر سادگی جفت‌شدن كدون – آنتی‌كدون در میتوكندری نسبت به كدژنتیكی عمومی است. یك متیونیلtRNA در mtDNA انسان وجود دارد كه هم برای Met و هم برای –n فورمیل متیونین اختصاصی است. مثل پروكاریوتها، n – فورمیلMet بعنوان آمینواسید آغازگر جایگزینMet می‌شود. علاوه براین گاهی كدونهایAuA یا Auu بجایAuG، بعنوان كدونهای شروع استفاده می‌شوند. هرچند اجزایRNA یی دستگاه ترجمه، توسط mtDNA كد می‌شوند، ژنهای كد كنندة‌فاكتورهای پروتئینی دخیل در ترجمه درهسته كد می‌شوند. این پروتئین‌ها عبارتند از: آمینواسیل tRNA سنتتاز، پروتئین‌های ریبوزومی، فاكتورهای طویل كننده و خاتمه دهنده و …

 


از این که از سایت ما اقدام به دانلود فایل ” تحقیق بررسی میتوكندری (ساختار سلولی) ” نمودید تشکر می کنیم

هنگام دانلود فایل هایی که نیاز به پرداخت مبلغ دارند حتما ایمیل و شماره موبایل جهت پشتیبانی بهتر خریداران فایل وارد گردد.

فایل – تحقیق بررسی میتوكندری (ساختار سلولی) – با کلمات کلیدی زیر مشخص گردیده است:
تحقیق بررسی میتوكندری (ساختار سلولی) ;پژوهش بررسی میتوكندری (ساختار سلولی) ;مقاله بررسی میتوكندری (ساختار سلولی) ;دانلود تحقیق بررسی میتوكندری (ساختار سلولی) ;بررسی میتوكندری (ساختار سلولی) ;میتوكندری ;ساختار سلولی

جعبه دانلود

برای دانلود فایل روی دکمه زیر کلیک کنید
دریافت فایل


شما ممکن است این را هم بپسندید

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *