Robbins Basic Pathology / Основи на Патологията на Робинс

• Promoter and enhancer regions that bind protein tran- scription factors
0• Промоторни и енхансерни региони, за които се свързват протеини тип транскрипционни фактори
Fig. 1.1  The organization of nuclear DNA. At the light microscopic level, the nuclear genetic material is organized into dispersed, transcriptionally active  euchromatin or densely packed, transcriptionally inactive heterochromatin; chromatin can also be mechanically connected with the nuclear membrane, and  nuclear membrane perturbation can thus influence transcription. Chromosomes (as shown) can only be visualized by light microscopy during cell division.  During mitosis, they are organized into paired chromatids connected at centromeres; the centromeres act as the locus for the formation of a kinetochore  protein complex that regulates chromosome segregation at metaphase. The telomeres are repetitive nucleotide sequences that cap the termini of chromatids  and permit repeated chromosomal replication without loss of DNA at the chromosome ends. The chromatids are organized into short “P” (“petite”) and  long “Q” (“next letter in the alphabet”) arms. The characteristic banding pattern of chromatids has been attributed to relative GC content (less GC content  in bands relative to interbands), with genes tending to localize to interband regions. Individual chromatin fibers are composed of a string of nucleosomes— DNA wound around octameric histone cores—with the nucleosomes connected via DNA linkers. Promoters are noncoding regions of DNA that initiate  gene transcription; they are on the same strand and upstream of their associated gene. Enhancers are regulatory elements that can modulate gene expression  across distances of 100 kB or more by looping back onto promoters and recruiting additional factors that are needed to drive the expression of pre-mRNA  species. The intronic sequences are subsequently spliced out of the pre-mRNA to produce the definitive message that includes exons that are translated into  protein and 3′- and 5′-untranslated regions (UTR) that may have regulatory functions. In addition to the enhancer, promoter, and UTR sequences, noncoding  elements are found throughout the genome; these include short repeats, regulatory factor binding regions, noncoding regulatory RNAs, and transposons. 
0Фиг. 1.1 Организация на ядрената ДНК. На светлинно микроскопско ниво ядреният генетичен материал се организира в диспергиран, транскрипционно активен еухроматин или плътно опакован, транскрипционно неактивен хетерохроматин; хроматинът може също така да бъде механично свързан с ядрената мембрана, и съответно смущения на ядрената мембрана могат да повлияят на транскрипцията. Хромозомите (както е показано) могат да се визуализират чрез светлинна микроскопия само по време на клетъчното делене. По време на митозата те са организирани в сдвоени хроматиди, свързани при центромерите си; центромерите действат като локус за образуването на кинетохорен протеинов комплекс, който регулира хромозомната сегрегация при метафазата. Теломерите са повтарящи се нуклеотидни последователности, които покриват краищата на хроматидите и позволяват многократна хромозомна репликация без загуба на ДНК в краищата на хромозомата. Хроматидите са организирани в къси „P“ („petite“ - дребни) и дълги „Q“ („следваща буква в английската азбука“) рамена. Характерният лентов вид на хроматидите е приписван на относително съдържание на GC (има по-малко GC съдържание в лентите в сравнение с междулентовите - interband - региони), като гените са склонни да се локализират в междулентовите региони. Отделните хроматинови влакна са съставени от низ от нуклеозоми - ДНК, навита около октамерни хистонови ядра - с нуклеозомите, свързани чрез ДНК линкери. Промоторите са некодиращи области на ДНК, които инициират генна транскрипция; те се намират на и преди асоциираният с тях ген. Усилвателите са регулаторни елементи, които могат да модулират генната експресия на разстояния от 100 kB или повече, като свързват като с ласо промоторите и набирайки допълнителни фактори, необходими за стимулиране на експресията на пре-иРНК. Впоследствие интронните последователности се изрязват от пре-иРНК, за да се получи окончателното съобщение, което включва само екзони, които се транслират в протеини и също така 3'- и 5'-нетранслируеми региони (untranslated regions -UTR), които могат да имат регулаторни функции. В допълнение към подобрителите, промоторите и UTR последователностите, в генома се откриват некодиращи елементи; те включват кратки повторения, места за свързване на регулаторен фактор, некодиращи регулаторни РНК и транспозони.
The major classes of functional non–protein-coding DNA sequences found in the human genome include (Fig. 1.1):
0Основните класове функционални не-протеин-кодиращи ДНК последователности, открити в човешкия геном, включват (фиг. 1.1):
The answer is not completely known, but evidence sup- ports the assertion that the difference lies in the 98.5% of the human genome that does not encode proteins. The function of such long stretches of DNA (which has been called the “dark matter” of the genome) was mysterious for many years. However, it is now clear that more than 85% of the human genome is ultimately transcribed, with almost 80% being devoted to the regulation of gene expression. It follows that whereas proteins provide the building blocks and machinery required for assembling cells, tissues, and organisms, it is the noncoding regions of the genome that provide the critical “architectural planning.”
0Отговорът не е напълно ясен, но доказателствата подкрепят твърдението, че разликата се крие в 98,5% от човешкия геном, който не кодира протеини. Функцията на тези дълги участъци от ДНК (които са определени като „тъмната материя“ на генома) беше загадка в продължение на много години. Сега обаче е ясно, че над 85% от човешкия геном в крайна сметка се транскрибира, като почти 80% от генома е посветен на регулирането на генната експресия. От това следва, че докато протеините осигуряват градивни елементи и машини, необходими за сглобяване на клетки, тъкани и организми, именно некодиращите области на генома осигуряват критичното „архитектурно планиране“.
The human genome contains about 3.2 billion DNA base pairs. Yet, within the genome there are only roughly 20,000 protein-encoding genes, comprising just 1.5% of the genome. The proteins encoded by these genes are the fun- damental constituents of cells, functioning as enzymes, structural elements, and signaling molecules. Although 20,000 underestimates the actual number of proteins encoded (many genes produce multiple RNA transcripts that encode distinct protein isoforms), it is nevertheless startling that worms composed of fewer than 1000 cells— and with genomes 30-fold smaller—are also assembled from roughly 20,000 protein-encoding genes. Perhaps even more unsettling is that many of these proteins are recogniz- able homologs of molecules expressed in humans. What then separates humans from worms?
0Човешкият геном съдържа около 3,2 милиарда ДНК двойки бази. И все пак, в рамките на генома има само приблизително 20 000 гена, кодиращи протеини, съставляващи само 1,5% от генома. Протеините кодирани от тези гени са основните съставки на клетките, функциониращи като ензими, структурни елементи и сигнални молекули. Въпреки че стойността 20 000 подценява действителния брой кодирани протеини (много гени произвеждат множество РНК транскрипти, които кодират различни протеинови изоформи), все пак е стряскащо, че червеите, съставени от по-малко от 1000 клетки - и с 30 пъти по-малки геноми - са също формирани от протеини приблизително годирани от 20 000 гени. Още по-обезпокоително е факта, че много от протеините при червеите са разпознаваеми хомолози на протеини експресирани при хората. Какво тогава различава хората от червеите?
The sequencing of the human genome at the beginning of the 21st century represented a landmark achievement of biomedical science. Since then, the rapidly dropping cost of sequencing and the computational capacity to analyze vast amounts of data promise to revolutionize our under- standing of health and disease. At the same time, the emerging information has also revealed a breathtaking level of complexity far beyond the linear sequencing of the genome. The potential for these new powerful tools to expand our understanding of pathogenesis and drive therapeutic innovation excites and inspires scientists and the lay public alike.
0Разчитането на човешкия геном в началото на 21 век беше забележително постижение на биомедицинската наука.
Оттогава цените за секвениране бързо спадат, а изчислителелен капацитет за анализ на огромни количества данни нараства, което предсказва за революция разбирането ни за здравето и болестта.
В същото време се появява нова информация, която разкрива нива на сложност спиращи дъха много отвъд линейното секвениране на генома. Потенциалът за тези нови мощни инструменти за разширяване на нашето разбиране за патогенезата и стимулиране на терапевтичните иновации вълнуват и вдъхновяват както учените и така и лаиците.
It is unrealistic (and even undesirable) to condense the vast and fascinating field of cell biology into a single chapter. Consequently, rather than attempting a comprehensive review, the goal here is to survey basic principles and highlight recent advances that are relevant to the mechanisms of disease that are emphasized throughout the rest of the book.
0Не е реалистично (а е дори и нежелателно) да се кондензира обширното и пленително поле на клетъчната биология в една глава. Следователно, вместо да се опитваме да направим изчерпателен преглед, целта тук е да изследваме основните принципи и да подчертаем последните постижения, които са от значение за механизмите на болестите, които са подчертани в останалата част от книгата.
Pathology literally translates to the study of suffering (Greek pathos = suffering, logos = study); as applied to modern medicine, it is the study of disease. Virchow was certainly correct in asserting that disease originates at the cellular level, but we now realize that cellular disturbances arise from alterations in molecules (genes, proteins, and others) that influence the survival and behavior of cells. Thus, the foundation of modern pathology is understanding the cel- lular and molecular abnormalities that give rise to diseases. It is helpful to consider these abnormalities in the context of normal cellular structure and function, which is the theme of this introductory chapter.
0Патологията буквално се превежда като изследване на страданието (гръцки патос = страдание, логос = изследване); както се прилага в съвременната медицина, това е изследване на болестите. Вирхов със сигурност е бил прав с твърдението, че болестта произхожда от клетъчно ниво, но сега осъзнаваме, че клетъчните смущения възникват от промени в молекулите (гени, протеини и други), които влияят върху оцеляването и поведението на клетките. По този начин основата на съвременната патология е разбирането на клетъчните и молекулярните аномалии, които пораждат заболявания. Полезно е тези аномалии да се разгледат в контекста на нормалната клетъчна структура и функция, което е темата на тази уводна глава.
Резюме
Пол:
мъж
Роден език:
български
С нас:
с 06 август 2018 (2098 дни)
Дейност:
276 версии на превод с общ рейтинг 2
9 коментара