Product Design, Manufacturing & Innovation Resources
بيت » استقطاب الجينات (التجنيد)

استقطاب الجينات (التجنيد)

1990
  • Susumu Ohno
  • Joram Piatigorsky
  • Graeme Wistow
مشهد مختبري يصور المشاركة الجينية في أبحاث علم الوراثة التطوري.

(صورة تم إنشاؤها للتوضيح فقط)

الاستقطاب الجيني، أو تجنيد الجينات، هو العملية التطورية التي يُستخدم فيها جين أو شبكة من الجينات لأداء وظيفة جديدة، غالبًا في سياق نمو مختلف. تُعد هذه آلية أساسية لتطور سمات جديدة دون الحاجة إلى إنشاء جينات جديدة. على سبيل المثال، استُبعدت البروتينات البلورية، وهي البروتينات الهيكلية الشفافة لعدسة العين، من الإنزيمات الأيضية.

يُعدّ استغلال الجينات مثالًا قويًا على أن التطور أشبه بـ"مُجرِّب" لا بـ"مهندس". فبدلًا من تصميم مكونات جديدة من الصفر، يُعيد توظيف المكونات الموجودة. غالبًا ما تتضمن الآلية الجزيئية تغييرات في العناصر التنظيمية المجاورة (CREs) للجين. على سبيل المثال، قد تؤدي طفرة في أحد هذه العناصر إلى أن يُعبَّر عن جين كان يُعبَّر عنه سابقًا في الكبد فقط، ليُعبَّر عنه الآن في خلايا الجلد النامية. إذا وفّر نمط التعبير الجديد هذا ميزة ما، فقد يتم اختياره. لا يحتاج البروتين نفسه إلى التغيير في البداية؛ فموقعه وسياقه الجديدان يمنحانه وظيفة جديدة.

تُعدّ حالة كريستالينات العدسات مثالاً كلاسيكياً. فقد أظهرت الأبحاث التي أجراها بياتيغورسكي وويستو في ثمانينيات القرن الماضي أن العديد من بروتينات الكريستالين كانت إما متطابقة أو وثيقة الصلة بإنزيمات أيضية شائعة مثل لاكتات ديهيدروجينيز وأرجينينو سكسينات لياز. كانت هذه الإنزيمات موجودة بالفعل في الخلايا، وتصادف أن لها خصائص - الاستقرار والذوبان عند تركيزات عالية - جعلتها مناسبة لتكوين عدسة شفافة كاسرة. أدت طفرة تنظيمية إلى الإفراط الشديد في التعبير عنها في العين النامية، مما أتاح لها دورًا هيكليًا جديدًا. ومن الأمثلة الشهيرة الأخرى استخدام جين Distal-less، المستخدم في نمو الزوائد، لنقش بقع العين على أجنحة الفراشات.

UNESCO Nomenclature: 2411
- التطور

يكتب

النظام التجريدي

الاضطراب

كبير

الاستخدام

الاستخدام الواسع النطاق

السلائف

  • نظرية سوسومو أونو للتطور عن طريق تضاعف الجينات
  • مفهوم التكيف الإضافي بقلم ستيفن جاي جولد وإليزابيث فربا
  • نموذج جاكوب-مونود لتنظيم الجينات (الأوبرون)
  • التطورات في تسلسل البروتين والكيمياء الحيوية
  • اكتشاف العناصر التنظيمية السيس

التطبيقات

  • شرح أصل الهياكل البيولوجية الجديدة مثل الريش والأطراف والعينين
  • فهم كيفية تطور السم في الثعابين من الإنزيمات الهضمية
  • علم الأحياء الاصطناعي، للهندسة وظائف جديدة في الدوائر الجينية الموجودة
  • تطوير الأدوية، من خلال فهم كيفية قدرة البروتينات على أداء وظائف متعددة (العمل الإضافي)
  • تتبع التاريخ التطوري للسمات المعقدة

براءات الاختراع:

NA

أفكار ابتكارات محتملة

بسبب عمليات جمع البيانات من خلال برامج الروبوت، والتي تتجاوز حاليًا 40 ألفًا يوميًا، فإن هذا المحتوى مخصص لأعضاء المجتمع فقط.
> تسجيل الدخول < أو > سجل < (مجاني 100٪) للوصول إلى هذا، وكذلك جميع المحتويات والأدوات الأخرى المقيدة.

ذات صلة بـ: استغلال الجينات، والتجنيد، والتكيف، والكريستالين، والتطور، والسمات الجديدة، وتنظيم الجينات، والعناصر التنظيمية المجاورة، والبعيد، وعلم الأحياء التطوري النمائي.

السياق التاريخي

استقطاب الجينات (التجنيد)

1983
1987
1990
1990
1990
1997
2000
1979
1983
1988
1990
1990
1997
2000
2008

(إذا كان التاريخ غير معروف أو غير ذي صلة، على سبيل المثال "ميكانيكا الموائع"، يتم توفير تقدير تقريبي لظهوره الملحوظ)

الاختراع والابتكار والمبادئ التقنية ذات الصلة

الصور بالحجم الكامل والتنزيلات متاحة فقط 100% مجاناً للأعضاء المسجلين.