دوره آموزشی تنظیم و بیان ژن

استاد دوره تنظیم و بیان ژن

دکتر یوسف سفیدی هریس؛ دانش آموخته دکتری علوم سلولی مولکولی از دانشگاه شیراز 

مدت زمان دوره: ۱۰ ساعت 

به همراه صدور گواهی مرکز رشد بیوتکنولوژی دانشگاه علوم پزشکی شیراز به زبان انگلیسی

این دوره بخشی از گنجینه جامع زیست شناسی سلولی مولکولی بیولوژیسم است. برای دیدن این گنجینه روی این لینک کلیک کنید

بیان ژن و چگونگی تنظیم آن، یکی از مباحث عمده در زیست‌شناسی مولکولی بوده و مسؤول چگونگی بروز صفات در موجودات زنده است. علاوه بر این، مکانیسم‌های بیان ژن و تنظیم آن، از جمله مباحثی است که سؤالات مهم و متعددی در آزمون‌های کارشناسی ارشد، دکتری و استخدامی از آن مطرح می‌ضود. بنابراین، با گذراندن این دوره، اطلاعاتی پایه و اساسی در مورد بیان ژن و چگونگی بیان آن به دست خواهید آورد.  

سرفصل‌های دوره تنظیم و بیان ژن

• مقدمه

بیان ژن، فرایندی پیچیده است که طی سه مرحله کلی رونویسی، پیرایش (فقط دو سلول‌های یوکاریوتی) و ترجمه، اتفاق می‌افتد. در این بخش از دوره، مقدماتی کلی در مورد بیان ژن و نحوه تنظیم آن در سلول‌ها ارائه شده است. 

• ژن‌ها به عنوان واحد رونویسی

ژن‌ها قطعاتی از توالی DNA هستند که منجربه تولید یک محصول کاربردی (RNA یا پروتئین) می‌شوند. در این بخش از دوره، با ساختار کلی ژن‌ها به عنوان واحد رونویسی آشنا خواهید شد. 

• هدایت فرایند چندمرحله‌ای رونویسی توسط RNA پلیمراز وابسته به DNA

رونویسی، یک فرایند  چندمرحله‌ای است که توسط آنزیم‌هایی تخصصی به نام پلیمراز وابسته به DNA انجام می‌شود. در این بخش از دوره، با چگونگی انجام این فرایند چندمرحله‌ای آشنا خواهید شد. 

• RNA پلیمرازها

RNA پلیمرازها کمپلکس‌های پروتئینی چندزیرواحدی هستند که نقشی عمده را در رونویسی ایفا می‌کنند. در این بخش از دوره، با انواع RNA پلیمرازها، ساختار و عملکرد آنها آشنا خواهید شد. 

• آغاز رونویسی توسط پروموترها

 پروموتورها توالی‌های DNA خاصی هستند که رونویسی ژن در آنها آغاز می‌شود. در این بخش از دوره، با نقش پروموترها در آغاز فرایند رونویسی آَنا خواهید شد. 

• نقش توالی‌های فعال کننده و سرکوب کننده در رونویسی

توالی‌های فعال کننده و سرکوب کننده، توالی‌هایی از DNA هستند که بیان ژن را از طریق افزایش یا کاهش رونویسی، تنظیم می‌کنند. در این بخش از دوره، با عملکرد این عناصر در تنظیم بیان ژن آشنت خواهید شد. 

• نقش مدارهای تنظیم رونویسی در رشد، تکثیر و تمایز سلول‌های یوکاریوتی

تنظیم رونویسی از ژن‌های عوامل پروتئینی دخیل در رشد، تکثیر و تمایز سلول‌های یوکاریوتی، نقض عمده‌ای در تنظیم عملکرد طبیعی این سلول‌ها دارد. در این بخش از دوره، با نقش مسیرهای تنظیم کننده‌ای که عملکرد سلول یوکاریوتی را از طریق اثر بر رونویسی ژن‌ها تنظیم می‌کنند، آشنا خواهید شد. 

• ایجاد انتهاهای 3 پریم و 5 پریم مولکول mRNA بالغ از طریق پردازش RNA

انتهاهای 3 پریم و 5 پریم مولکول mRNA بالغ نقش مهمی در پایداری و عملکرد این مولکول ایفا می‌کنند. در این بخش از دوره، با چگونگی ایجاد این انتهاها از طریق فرایند پردازش RNA آشنا خواهید شد. 

• نقش خاتمه‌گرها در پایان مرحله طویل‌سازی رونویسی

خاتمه‌گرها عناصر توالی دخیل در پایان مرحله طویل‌سازی در رونویسی هستند. در این بخش از دوره، با عملکرد این عناصر در پایان مرحله طویل‌سازی  آشنا خواهید شد. 

• حذف اینترون‎ها توسط اسپلایسوزوم‌ها

اینترون‌ها توالی‌هایی در mRNA اولیه یوکاریوتی هستند که توسط کمپلکسی به نام اسپلایسیوزوم، از نسخه نهایی mRNA حذف می‌شوند. در این بخش از دوره، با چگونگی حذف اینترون‌ها توسط کمپلکس اسپلایسوزوم آشنا خواهید شد.    

• نقش پیرایش متناوب در ایجاد تنوع پروتئین‌ها

فرایندی به نام پیرایش متناوب که در سلول‌های یوکاریوتی رخ می‌دهد، منجربه ایجاد انواع متفاوتی از پروتئین‌ها از یک توالی ژنی واحد می‌شود. در این بخش از دوره، با نقش پیرایش متناوب در ایجاد تنوع در پروتئین‎ها آشنا خواهید شد. 

• مراحل سه‌گانه فرایند ترجمه

ترجمه، فرایندی سه‌مرحله‌های است که منجربه رمزگشایی از توالی mRNA و تبدیل آن به توالی آمینواسیدی پروتئین‌ها می‌شود. در این بخش از دوره، با چگونگی انجام این فرایند سه‌مرحله‎ای آشنا خواهید شد. 

• نقش ریبوزوم‌ها در فرایند ترجمه

ریبوزوم‌ها اندامک‌هایی هستند که فرایند ترجمه را کاتالیز می‌کنند. در این بخش از دوره، با این عملکرد کاتالیزی ریبوزوم‎ها در فرایند ترجمه، آشنا خواهید شد. 

• فاکتورهای پروتئینی دخیل در ترجمه

ترجمه توسط فاکتورهای پروتئینی متعددی هدایت می‌شود که برهم‌کنش بین tRNA و ریبوزوم را تنظیم می‌کنند. در این بخش از دوره، با این فاکتورهای پروتئینی و نحوه عملکرد آنها آشنا خواهید شد. 

• نقش انتهاهای 3 پریم و 5 پریم مولکول mRNA و پروتئین‌های سرکوب‌گر در ترجمه

فرایند ترجمه توسط برهم‌کنش‌های انتهاهای 3 پریم و 5 پریم مولکول mRNA و توسط پروتئین‌های سرکوب کننده ترجمه، کنترل می‌شود. در این بخش از دوره، با این عملکرد کنترلی آشنا خواهید شد. 

• سرنوشت خاص برخی مولکول‌های mRNA

برخی مولکول‌های mRNA در موقعیت‌های خاصی در داخل سیتوپلاسم ترجمه می‌شوند. در این بخش از دوره با سرنوشت خاص این مولکول‌های mRNA آشنا خواهید شد. 

• نقش نواحی ترجمه نشونده انتهاهای 3 پریم و 5 پریم در پایداری مولکول mRNA  

عناصر توالی واقع در نواحی ترجمه نشونده انتهاهای 3 پریم و 5 پریم مولکول mRNA نقش مهمی در پایداری این مولکول ایفا می‌کنند. در این قسمت از دوره، با نقش این عناصر توالی در پایداری مولکول mRNA آشنا خواهید شد. 

• مولکول‌های RNA غیرکدکننده

مولکول‎های RNA غیرکدکننده، تنظیم کننده‎های مهمی در مسیرهای بیان ژنی هستند. در این بخش از دوره، با عملکرد این مولکول‌های RNA در تنظیم بیان ژن آشنا خواهید شد.