اهمیت ژن های خانه دار

ژن های خانه دار‌، ژن هایی هستند که همواره در تمامی سلول های یک ارگانیسم نمایان هستند و عاملی مهم در حفظ و نگه داری عمل کرد های اصلی و یا "خانه دار‌" سلول هستند. این گزارش وصفی مختصر را از همین نوع فراهم میآورد.
ترتیب مکانی DNA درون هسته ی سلول به نحوی است که ژن های خانه دار‌ به طور فیزیکی در اثر متقابل با چندین ژن فعال دیگر است، در حالی که ژن های غیر فعال تنها بر یک دیگر اثر متقابل دارند!
ژن که بنیادی ترین واحد وراثت است یک بخش ژنومی کوتاه است که از ناحیه ای تشکیل میشود که به خوبی از مجموعه ای از نواحی کنترل کننده تکثیر میشود. ژن ها شامل اطلاعاتی برای ترکیب کردن RNA و مولکول های پروتئین لازم برای تمام فعالیتهای سلولی می شوند.
به فرآیند ترکیب نمودن یک مولکول RNA کار کردی از طریق نسخه برداری و یا یک مولکول پروتئین کار کردی از طریق نسخه برداری و انتقال یک ژن خاص حالت ژنی گفته می شود.
از طریق تنظیم حالت ژنی است که یک ارگانیسم قادر به تولید مولکول هایی خاص به نحوی مناسب و مختص بافت خواهد بود. این امر در بالا بردن منابع، کنترل نمودن به وقوع پیوستن مناسب فرآیند های مولکولی مختلف و سازگار شدن با تغییرات در محیط درونی و بیرونی سلول کمک خواهد نمود.

ژن های خانه دار‌

فرآیند های کنترل کننده ی پیچیده مانند کلید هایی مولکولی عمل می نمایند که در پاسخ به ایما هایی مولکولی که سلول را در مورد زمان، سن، شرایط مطلوب و نا مطلوب، خطر و غیره آگاه میسازند، ژن هایی خاص را روشن و خاموش می کنند. به ژن هایی که همواره "روشن" هستند اصطلاحاً ژن های سازنده گفته می شود، در حالی که آن دسته از ژن ها که روشن میگردند تنها به هنگام لزوم ژن های گزینشی خوانده میشوند.
از میان این ژن ها، مشاهده می شود که ژن های سازنده ی خاصی به طور پیوسته و در سطح ثابتی نسخه برداری می شوند تا بدین ترتیب کار برد های سلولی پایه را در هر یک و تمام ارگانیسمها به اجرا بگذارند. به این ژنها اصطلاحاً "ژنهای خانه دار‌" گفته می شود. گفته می شود که حالت این ژن ها حتی تحت شرایط سلولی متغیر، اما معمولی نیز ثابت و پای بر جا خواهد ماند.

اهمیت ژنهای خانه دار‌

هر سلول - چه یک سلول بنیادی، یک سلول متمایز شده برای به انجام رسانیدن نقشی به خصوص و یا یک سلول که بخش ساختاری یک بافت را تشکیل می دهد - مستلزم مجموعه ی خاصی از مولکول ها هستند تا فرآیند های اساسی مورد نیاز برای بقاء و حفظ عمل کرد را به انجام برسانند. ژن های خانه دار‌ مسئول حفظ و نگه داری از این مجموعه از مولکول ها در سلول هستند.
همان گونه که از نام آنها نیز پیدا است، این ژنها مسئولیت عمل کرد های خانه دار‌ گوناگون یک سلول هستند. این کارها شامل حال حفاظت از استحکام ساختاری، کنترل نمودن چرخه ی سلول، فرآیند های سوخت و سازی، جلو گیری از مرگ انسان، دفع زائدات و هم چنین مولکول های مورد نیاز برای حالت دیگر ژن ها می شوند.
آنها به ترتیب زیر شناسایی میگردند:

ø عوامل نسخه برداری و سرکوب گرها که حالت ژن ها را با مقید بودن به منطقه ی تنظیمی ژن کنترل می نمایند.
ø موکول های مورد لازم برای تفکیک، باز یابی و هم چنین سنتز مجدد نوکلئوتیدها
RNA (rRNA) ø و مولکول های پروتئین مورد نیاز برای تشکیل دادن ریبوزوم که مسئولیت سنتز پروتئین را با استفاده از خواندن اطلاعات کد گذاری شده توسط مولکول های mRNA بر عهده دارند.
ø مولکول های tRNA که در طول سنتز پروتئین آمینو اسید های مورد نیاز را می آورند.
ø بسپارگر های RNA وابسته به DNA که قادر به سنتز کردن RNA با استفاده از DNA به عنوان یک الگو هستند (اینها مسئولیت سنتز پیام آور (RNA (mRNA، RNA ریبوزومی (rRNA) و انتقال دادن (RNA (tRNA را از ژن های مرتبط به آنها را بر عهده دارند.)
ø آرایشی از آنزیم ها و دیگر مولکول های لازم برای سوخت و ساز کربو هیدرات ها، پروتئین ها و مولکول های لیپید و هم چنین تمام چیزهایی را که برای سنتز و به کار گیری ATP لازم هستند.
ø فهرستی از پروتئین های لازم برای حفظ ساختار فضایی DNA و هم چنین یافتن و مرمت نمودن صدمات وارد آمده بر DNA
ø پروتئین های ساختاری لازم برای حفظ سیتو اسکلتن سلولی و همین طور سنتز و باز یابی اندامک
ø مولکول های ناقلی که برای انتقال دادن یون ها و مولکول های درون و برون سلول و همین طور در درون بخش های مختلف سلول مورد نیاز هستند
ø آن دسته از مولکول های غشائی که گیرنده های سطح سلولی ای که محیط شیمیایی خارجی را مورد شناسایی قرار میدهند، گیرنده های موجود بر روی سطح اندامک هایی که میتوانند محیط شیمیایی درونی یک سلول را مورد شناسایی قرار دهند و مولکول های مورد نیاز برای ارتباط با دیگر سلول ها از طریق فعل و انفعال مستقیم را در بر میگیرند.
ø مولکول های سیگنال دهنده ای که اثری متقابل با گیرنده ها دارند، و سیگنال مولکولی را به اندامک مناسب پروتئینمی‌ رسانند. این عوامل در برگیرنده ی عوامل رشد و همین طور پیام آورهای شیمیایی ای میگردند که نقشی حیاتی را در اتوفاگی، جلو گیری از اپوپتوسیس، تنظیم کردن چرخه ی سلول و چندین روش سلولی دیگر دارند.

ژن های خانه دار‌ در تجزیه و تحلیل های ژنتیکی

به خاطر حالت یکسان آنها، ژن های خانه دار به عنوان یک متصدی و یا به عنوان یک مرجع درونی در RT - PCR، پیوند زدن در جا، تجزیه و تحلیل های ژنتیکی با استفاده از ریز آرایش های DNA و همین طور دیگر تجزیه و تحلیل های حالت RNA و ژن مورد استفاده قرار می گیرند. برای رسیدن به این منظور می توان از یک ژن منفرد و یا چندین ژن استفاده نمود.
در زیر فهرستی از ژن های خانه دار (و محصول ژن آنها) به دست داده شده است که معمولاً در طول تجزیه و تحلیل های ژنتیکی سلول ها و بافت های انسانی مورد استفاده قرار می گیرند.

ABCF1 (کاست مربوط به ATP، از زیر خانواده ی F، عضو 1)

حامل های کاست مربوط به ATP گروهی از پروتئین ها هستند که مسئولیت انتقال دادن مولکول ها از درون و همین طور از بیرون غشا های سلولی هستند.

ACTB (بتا - اکتین)

این گونه نوعی از اکتین سیتو استخوانی است که برای حفظ یک پارچگی ساختار سلول و همین طور برای جنبندگی آن ضروری است.

ALAS1 (دلتا - آمینولولینات سنتاز 1)

این آنزیم ستنز دلتا - آمینولولینیک اسید را از گلسین و سوکسینیل - CoA تسریع می نماید.

B2M (β2 - میکرو گلوبین)

این ژن جزئی از مولکول های MHC-I (ترکیب بافت سازگاری بزرگ گروه I) است که بر روی سطح تمام سلول های هسته دار موجود است.

CLTC (زنجیره ی سنگین کلاترین)

این پروتئین پوششی، یعنی کلاترین پوششی را بر روی چندین آب دانک درون سلولی تشکیل می دهد که مسئولیت انتقال دادن مولکول ها در درون سلول و به دیگر سلول های مجاور را بر عهده دارند.

G6PD (گلوکز - 6 - فسفات دهیدروژناز)

این ژن آنزیمی است از مسیر پنتوز فسفات، و مسئولیت اکسیداسیون گلوکز - 6 - فسفات و کاهش دادن NADP (نیکوتین آمید ادنین دی نوکلئوتید فسفات) را به NADPH بر عهده دارد.

GAPDH (گلیسرالدهید - 3 - فسفات دهیدروژناز)

این یک آنزیم از چرخه ی گلیکولز است - مسیر شکست گلوکوز - و مسئولیت تبدیل گلیسرالدهید - 3 - فسفات را به D -گلیسرات 1،3 - بیس فسفات بر عهده دارد.

GUSB (β - گلوکرونیداز)

این نوعی از گلیکوسیداز است که پسماندهای β - D - گلوکرونیک اسید را از انتهای نا کاسته شدهی موكوپلى‌ ساكاريد جدا میسازد.

HPRT1 (هیپوزانتین - گوانین - فوسفوریبوزیل ترانسفراز 1)

این نوعی ترانسفراز است که گروه 5 - فوسفوریبوزیل را در مدت سنتز نوکلئوتید های پورین از طریق مسیر درمانی از 5 - فوسفوریبوزیل 1 - پیروفسفات جا به جا می نماید.

LDHA (لاکتات دهیدروژناز A)

این آنزیم که یکی از اعضای مسیر گلیکولیز نا هوازی است، مسئولیت تبدیل نمودن L - لاکتات و NAD+ به پیرووات و NADH را در اختیار دارد.

PGK1 (فسفو گلیسرات کیناز 1)

یک آنزیم از مسیر گلیکولیز است و گروه فسفات را از 1،3 - بیس فسفو گلیسرات (1،3 - BPG) به ADP منتقل می نماید و باعث به وجود آمدن 3 - فسفو گلیسرات (3GP) و ATP میشود.

POLR1B (بسپارگر DNA RNA - جهت دار I، زیر واحد RPA2)

بسپارگر I RNA آنزیمی است که به طور مشخص ژن های را کپی برداری می نمایند که RNA ریبوزومی را کد گذاری می‌نمایند.

POLR2A (بسپارگر DNA RNA - جهت دار II، زیر واحد RPB1)

بسپارگر II RNA مسئولیت کپی برداری از ژن های کد گذاری کننده ی پروتئین را برای تولید mRNA بر عهده دارد.

RPL19 (پروتئن ریبوزومی 60S L19)

این یکی از چند پروتئین مرتبط با زیر واحد 60S ریبوزوم ها است.

SDHA (مجموعه ی دهیدروژناز سوکسینات، زیر واحد A، گونه ی فلاو پروتئین)

مجموعهی پروتئین دهیدروژناز سوکسینات عضوی از چرخه ی اسید سیتریک محسوب می گردد و مسئولیت تبدیل نمودن سوکسینات به فومارات را بر عهده دارد.

TBP (پروتئین وابسته به جعبهی TATA)

این پروتئین وابسته به DNA به عنوان یک عامل کپی برداری عمومی خدمت می کند و به طور مشخص مرتبط با توالی DNAای به نام جعبه ی TATA است که در منطقه ی تنظیمی چندین ژن موجود است.

TUBB (β - توبولین)

این جزئی ساختاری از ریز نایچه هایی است که در حرکت آب دانک ها، اندامک ها و هم چنین شکل گرفتن دوک در طول فرآیند تقسیم سلولی شرکت دارد.
ژن های خانه دار مجموعه ای از ژن ها هستند که به صورت همه جا موجود در تمامی سلول ها نمایان هستند و مجموعاً مسئولیت حفظ عمل کرد های سوخت و ساز اصلی و بقای یک سلول را بر عهده دارند. با وجود این که بیش از 6000 ژن مختلف در جهت به کار برده شدن به عنوان ژن های خانه دار‌ در انسان ها تشخیص داده شده اند، اما سه فهرست از ژن های خانه دار‌ وجود دارند (که شامل 533، 451 و 575 ژن میشوند) که به طور گسترده به عنوان یک فهرست استاندارد مورد استفاده قرار گرفته اند. تا آن جا که به هویت و تعداد ژن های خانه دار‌ مربوط می شود هنوز اتفاق نظری همگانی به انجام نرسیده است.