المرجع الالكتروني للمعلوماتية
المرجع الألكتروني للمعلوماتية

علم الاحياء
عدد المواضيع في هذا القسم 10456 موضوعاً
النبات
الحيوان
الأحياء المجهرية
علم الأمراض
التقانة الإحيائية
التقنية الحياتية النانوية
علم الأجنة
الأحياء الجزيئي
علم وظائف الأعضاء
المضادات الحيوية

Untitled Document
أبحث عن شيء أخر المرجع الالكتروني للمعلوماتية
{افان مات او قتل انقلبتم على اعقابكم}
2024-11-24
العبرة من السابقين
2024-11-24
تدارك الذنوب
2024-11-24
الإصرار على الذنب
2024-11-24
معنى قوله تعالى زين للناس حب الشهوات من النساء
2024-11-24
مسألتان في طلب المغفرة من الله
2024-11-24

التـسويـق والعـلـوم السـلـوكـيـة
9/10/2022
الضحّاك بن سليمان
22-06-2015
مدرك قاعدة « لا ضرر ولا ضرار »
29-7-2022
خصائص الزجاج
2023-12-13
أخباره (عليه السلام) جندب الأزدي بحال الخوارج
4-5-2016
العامل المساعد Catalyst
8-10-2017

Antigenic Variation in Trypanosomes Uses Homologous Recombination  
  
1906   10:08 صباحاً   date: 17-4-2021
Author : JOCELYN E. KREBS, ELLIOTT S. GOLDSTEIN and STEPHEN T. KILPATRICK
Book or Source : LEWIN’S GENES XII
Page and Part :


Read More
Date: 6-12-2015 1752
Date: 1-1-2016 2008
Date: 14-12-2015 2388

Antigenic Variation in Trypanosomes Uses Homologous Recombination


KEY CONCEPTS
- Variant surface glycoprotein (VSG) switching in Trypanosoma brucei evades host immunity.
- VSG switching requires recombination events to move VSG genes to specific expression sites.

The single-celled parasites known as trypanosomes cause two major types of human disease: African sleeping sickness (human African trypanosomiasis) and Chagas disease. These organisms are able to evade the host immune response through a process known as antigenic variation, in which expression of the major surface antigen is altered in a cyclical pattern in response to immune pressure. The variant surface glycoprotein (VSG) of trypanosomes is the major target of the immune system, but once antibodies are present to a given VSG trypanosomes are able to switch expression to one of the many hundreds of VSG genes in their genomes. The VSG genes are organized into multiple subtelomeric tandem arrays and are also located in telomeric arrays on minichromosomes. Although all the genes in these arrays are silenced, they are either intact genes or pseudogenes. The switch is controlled by a recombination event in which a silent VSG gene is moved to a transcriptionally active, subtelomeric site known as an expression site (ES). This is illustrated in FIGURE 1.
Twenty subtelomeric expression sites have been identified, but only one of these is actively transcribed at a time. The transcriptionally active ES is thought to be a hotspot for recombination due to the open chromatin in this region. In fact, VSG recombination occurs at a higher frequency than would be expected for random events, leading to a VSG switch rate ranging from 10−2 to 10−3 switch events per cell per generation. Segmental gene-conversion events using different VSGs can create chimeric VSG genes at the active expression site that contain sequences from multiple donor VSG genes.

FIGURE 1. Switching mechanisms in trypanosome antigenic variation. Most of the VSG genes are arranged in arrays in subtelomeric locations and consist of silent complete genes and pseudogenes. Gene conversion of the active VSG gene using information from one of the silent genes in the arrays results in a change in the sequence information in the active gene and a change in the surface antigen of the trypanosome. A second mode of variation comes from telomere exchange, to switch an inactive telomeric VSG gene from minichromosomes to the site of the active VSG gene. Both mechanisms use homologous recombination factors, but the precise mechanism of exchange is not known.
Reprinted from Trends Genet., vol. 22, J. E. Taylor and G. Rudenko, Switching trypanosome coats …, pp. 614–620. Copyright 2006, with permission from Elsevier [http://www.sciencedirect.com/science/journal/01689525].

DNA rearrangement through gene conversion, telomere exchange, and other unidentified processes is responsible for replacing an inactive VSG allele for the one in the active ES. The geneconversion event results in a duplication of the inactive VSG gene at the active ES locus, allowing for expression of the previously inactive VSG. Despite the specificity of the genomic loci involved in the VSG-switching event itself, the process has been shown to depend on general recombination factors.
Trypanosome mutants that do not express Rad51 are greatly impaired in VSG switching, indicating that homologous recombination is essential for this process. Further work has demonstrated a role for the trypanosome homologue of BRCA2 in VSG switching. It is unclear whether enzymes specific to VSG switch recombination are involved in this process as well. Despite the fact that gene conversion is required for VSG switching, defects in mismatch repair pathway genes in trypanosomes do not affect antigenic variation.




علم الأحياء المجهرية هو العلم الذي يختص بدراسة الأحياء الدقيقة من حيث الحجم والتي لا يمكن مشاهدتها بالعين المجرَّدة. اذ يتعامل مع الأشكال المجهرية من حيث طرق تكاثرها، ووظائف أجزائها ومكوناتها المختلفة، دورها في الطبيعة، والعلاقة المفيدة أو الضارة مع الكائنات الحية - ومنها الإنسان بشكل خاص - كما يدرس استعمالات هذه الكائنات في الصناعة والعلم. وتنقسم هذه الكائنات الدقيقة إلى: بكتيريا وفيروسات وفطريات وطفيليات.



يقوم علم الأحياء الجزيئي بدراسة الأحياء على المستوى الجزيئي، لذلك فهو يتداخل مع كلا من علم الأحياء والكيمياء وبشكل خاص مع علم الكيمياء الحيوية وعلم الوراثة في عدة مناطق وتخصصات. يهتم علم الاحياء الجزيئي بدراسة مختلف العلاقات المتبادلة بين كافة الأنظمة الخلوية وبخاصة العلاقات بين الدنا (DNA) والرنا (RNA) وعملية تصنيع البروتينات إضافة إلى آليات تنظيم هذه العملية وكافة العمليات الحيوية.



علم الوراثة هو أحد فروع علوم الحياة الحديثة الذي يبحث في أسباب التشابه والاختلاف في صفات الأجيال المتعاقبة من الأفراد التي ترتبط فيما بينها بصلة عضوية معينة كما يبحث فيما يؤدي اليه تلك الأسباب من نتائج مع إعطاء تفسير للمسببات ونتائجها. وعلى هذا الأساس فإن دراسة هذا العلم تتطلب الماماً واسعاً وقاعدة راسخة عميقة في شتى مجالات علوم الحياة كعلم الخلية وعلم الهيأة وعلم الأجنة وعلم البيئة والتصنيف والزراعة والطب وعلم البكتريا.