Глосарій

Аномалія

Аномалія - це все, що відхиляється від стандарту/того, що очікується. Біологічні аномалії допомагають нам зрозуміти, що біологічно можливо, а не просто те, що є біологічно «нормальним».

Морфологія

Сукупність всіх біологічних особливостей організму. Це включає анатомію, фізіологію та поведінку.

Біологія розвитку

Опис/вивчає анатомію, фізіологію та генетику організму протягом довгого часу. Зазвичай це стосується ембріологічного розвитку (від однієї клітини до самостійного організму), і/або ювенільного розвитку (від нового незалежного організму до дорослого). Однак розвиток відбувається протягом усього життя організму, наприклад, диференціювання стовбурових клітин. Ми також можемо думати про розвиток одноклітинних організмів у міру того, як вони «дозрівають» у відповідь на зміни навколишнього середовища та розмноження.

SNP/RFLP тестування

Генетичне тестування, яке шукає невеликі «поліморфізми» (відмінності послідовності ДНК) у осіб. SNP розшифровується як «Однонуклеотидний поліморфізм», одне нуклеотидне розташування, яке може змінюватися в послідовності в популяції. Наприклад, деякі люди можуть мати T, а деякі можуть мати C в тому ж місці. Ми говоримо, що це місце є «поліморфним». RFLP розшифровується як «Поліморфізм довжини фрагмента рестрикції», локус ДНК з поліморфізмом «довжини» після різання зі специфічною ендонуклеазою (ферментом, який розрізає ДНК). Різниця в довжині фрагмента ДНК серед людей може бути викликана невеликою мутацією, яка видаляє або додає ділянку розрізу або більшим масштабом видалення або вставкою ДНК.

Тератогенні аномалії

Аномолії, викликані тератогеном, агентом навколишнього середовища, який впливає на розвиток.

Масштабована

Той же процес малювання може бути використаний для створення більших або менших версій одного і того ж плану тіла.

яйцеклітина

Незапліднена яйцеклітина (примітка: залежно від виду це може конкретно стосуватися незрілої яйцеклітини, але тут я використовую її для позначення будь-якої незаплідненої яйцеклітини незалежно від зрілості).

Організатор

Тканина, клітина або молекула, яка створює хімічний/білковий градієнт, який впливає на клітини, близькі до нього або далеко від нього диференційовано, утворюючи організовану групу.

градієнт концентрації

Градієнт, утворений великою кількістю молекул з одного боку і низьким числом з іншого з проміжними числами між ними.

градієнт дифузії

Градієнт концентрації, утворений дифузією — випадковий рух молекул від точкового джерела.

мРНК

Messenger РНК, це виступає посередником кроку між ДНК і білком.

модель SSD

Sythnesis, Solute, Дифузійна модель для градієнта концентрації бікоїдного білка в Drosophila melanogaster. Ця модель має бікоїдний білок, що дифундує від точкового джерела для створення градієнта дифузії.

Бікоїд/Нанос

Білки, які «організовують» тканини голови і хвоста у Drosophila melanogaster і інших мух. Вони утворюють протилежні градієнти концентрації, які мають каскадні ефекти, які потрапляють у ембріон з різними регіонами вздовж його передньої/задньої осі.

Транскрипція

Процес виготовлення РНК за допомогою шаблону ДНК

Переклад

Процес виготовлення білка (або пептиду) з шаблону мРНК шляхом з'єднання між собою амінокислот в рибосомі.

Експресія генів

Виготовлення функціонального продукту з шаблону ДНК (тобто транскрипції та/або перекладу). Хоча більшість клітин багатоклітинного організму мають всі гени організмів, представлені в їх ДНК, лише невелика підмножина цих генів перетворюється в продукт (експресується) в окремій клітині.

РНК інтерференції

Невелика РНК може перешкоджати трансляції, якщо це зворотне доповнення до мРНК.

Неперекладені регіони

Частини генома, які не кодують для білка.

Фосфорилювання

Додавання фосфатної групи (_{РО 4}) до білка. Це змінює функцію білка.

Аллостеричне гальмування/активація

Інгібування або активація білка шляхом втручання в ділянку поза «активним сайтом». Активна ділянка - це місце, де зв'язується субстрат.

Гомо і гетеродимери

Димер - це два пептиди/білки, пов'язані між собою для виконання нової функції. Гомодимер складається з двох однакових білків. Гетеродимер складається з двох різних білків.

глікозилювання

Додавання групи цукру/вуглеводів до білка. Це змінює функцію білка.

Протеолітичне розщеплення

Розщеплення білка між двома амінокислотами. Це може зруйнувати функцію білка або активувати функцію (наприклад, пепсиноген -> пепсин).

Хімо-Атрактанти

Хімічні речовини, які залучають певний тип клітини або організму. Наприклад, хімічні речовини, які залучають аксони під час нейрогенезу, або хімічні речовини, що виділяються яйцеклітинами, які залучають сперму одного виду.

Кортикальне обертання

Обертання клітинної кори (зовнішнього шару) по відношенню до внутрішнього шару клітини. Це опосередковано цитоскелетом і трапляється лише у певних видів.

Вентралізований ембріон

Ембріон, який в основному складається з вентральних тканин (тобто ентодерми). Часто називають «шматочком живота». Цей ембріон не продовжить розвиток на ранніх стадіях.

Вентралізація

Будь-які маніпуляції з ембріоном, що призводить до надлишку вентральних структур. Вентралізація призводить до вентралізованого ембріона.

Організатор Спеманн-Мангольд

Область ембріона хребетного, який буде диференціюватися в нотохорду. Сама нотохорда має організаторську діяльність - вона спонукає ектодерму над нею стати нервовою трубкою. Ектодерма далі від неї стає шкірним покривом. Цей органайзер розташований на краю бластопора у хребетних і, точніше, на спинній губі бластопора у жаб.

Клітинна диференціація

Процес розвитку клітини стає зрілою. Це передбачає звуження його долі, а також спеціалізацію його функцій.

радіальна симетрія

Організм, який має три і більше складки симетрії перпендикулярно центральній осі. Наприклад, анемони, желе, багато квітів класично вважаються радіально симетричними. Однак зауважте, що останні роботи виявили, що кнідарії, як анемони та желе, також можуть проявляти двосторонню симетрію.

Рослинні/тваринні стовпи

Перш ніж ембріон має чіткі осі, які корелюють з його юнацькою або дорослою формою, він все ще може проявляти асиметрію. Однією з асиметрій, поширених у ембріонів тварин, є рослинна проти тварин. Рослинний полюс багатий жовтком, тоді як полюс тварини багатий цитоплазмою.

Цитоскелетні мікроканальці

Цитоскелет - це риштування всередині клітини, яка надає їй структуру, а також утворює «магістралі» в клітині, по якій можуть подорожувати інші білки та везикули, замість того, щоб покладатися на дифузію. Одним з основних елементів цього є мікротрубочки, які є довгими нитками, що складаються з тубуліну. Мікротрубочки також утворюють мітотичний/мейотичний веретено та гвинтові структури, такі як вії та джгутики.

Коркові детермінанти

Білки, нуклеїнові кислоти та дрібні молекули в клітині, які допомагають регулювати експресію генів. Вони часто асиметрично розподілені в яйцеклітині і ранніх ембріоні. Вони допоможуть визначити майбутні осі і типи клітин організму.

Трансплантація

Переміщення частини одного організму в інший організм. Два організми можуть бути одним і тим же видом або різними видами.

Генетичні маніпуляції

Експериментально модифікуючи генетику організму. Це широкий термін. Зазвичай це стосується генетичної модифікації (ака редагування генів) за допомогою генної інженерії. Генетична модифікація вносить постійні та спадкові зміни в ДНК організму або клітини в організмі.

Морфогени

Дифузні молекули (часто білки), які впливають на клітинну, тканинну або органімальну морфологію. Вони мають різну дію при різних концентраціях.

Морфогенний градієнт

Градієнт концентрації морфогену.

Актинові нитки

Полімери актинових субодиниць, також званих мікрофіламентами. Це важливі компоненти цитоскелета і особливо важливі при зміні форми клітин і русі клітин.

Розщеплення

Рання стадія ембріогенезу характеризується швидким поділом клітин і низькими темпами транскрипції і трансляції.

Бластула

Ембріон стадії розщеплення. Вони часто з'являються досить недиференційованими (клубок клітин).

зародкові шари

«Шар» клітин, що утворився в ранніх ембріоні через процес гаструляції (див. Нижче). Вони є одними з перших тканин, зазначених у ембріона тварини, що розвивається. Майже всі тварини мають однакові три зародкові шари — ектодерму, мезодерму та ентодерму.

Гаструляція

Процес переміщення клітин і тканин відносно один одного для отримання трьох зародкових шарів ембріона і примітивного плану тіла.

Автономна специфікація

Клітини або тканини, доля яких уточнюється на основі успадкованих факторів (білків і РНК)

Умовна специфікація

Клітини або тканини, доля яких уточнюється на основі взаємодії з навколишнім середовищем (іншими клітинами та морфогенами)

Епіболи

Клітинні рухи характеризуються витонченням аркуша клітин, щоб покрити інші клітини.

Інволюція

Тип руху клітин. Евольвентні клітини в аркуші зазнають зміни форми, щоб згинати під ним аркуш осередків, утворюючи другий аркуш. Це має ефект, подібний до складання аркуша паперу навпіл.

Інтеркаляція

Клітини переміщаються між собою, утворюють більш тонкий лист.

інвагінація

Клітинні руху характеризуються утворенням вистеленої ями в аркуші клітин.

розшарування

Клітини в аркуші втрачають спорідненість до оточуючих клітин і залишають аркуш.

Інгресія

Розшарування клітин, що рухаються в порожнину в організмі.

Карта долі

Карта ембріона, що показує майбутні клітини тканини/органів, врешті-решт диференціюються на.

Нотоакорд

У хребетних це ембріональна структура, яка орієнтує передню/задню вісь тканин, що розвиваються. Він являє собою гнучкий стрижень мезодерми якраз під майбутнім спинно-мозковим і головним мозком. Це сигналізує до вищерозташованої ектодерми

гомологічний

Гени або морфологічні ознаки від різних видів, які успадковуються від загального предка.

Синоморфія

Ген або морфологічний характер, що визначає таксономічну групу. Наприклад, хребетний стовп у хребетних. Синапоморфія - це гомологічний характер, який не зустрічається у видів поза групою.

Бікоїдні

Білок, унікальний для однієї групи мух, який визначає передні структури. Це білок «материнського ефекту» в тому, що яйцеклітина робить бікоїдні мРНК перед заплідненням.

Остеогенна клітина

Кісткова стовбурова клітина. Вони діляться для отримання остеобластів.

Остеобласт

Чи не ділиться кісткова клітина, яка виділяє мінеральний матрикс, який стане твердою частиною кістки.

Філум

Монофілетична група організмів, які поділяють план тіла. Ми належимо до Phylum Chordata разом з усіма іншими хребетними тваринами та організмами з нотохордою. Інші відомі філи включають Молюска і Атропод.

Шляхи трансдукції сигналу

Каскад хімічних взаємодій за участю білків, який несе сигнал від однієї частини клітини до іншої.

Ліганд

Молекула, яка зв'язується з іншою молекулою. У шляхах передачі сигналу ліганди, як правило, є сигналом, що надходить ззовні клітини, які зв'язуються з рецепторами на клітинній мембрані.

рецептор

Може приймати і передавати сигнал від ліганда. У шляхах трансдукції сигналу рецептори, як правило, є клітинно-мембранними білками, які змінюють конформацію у відповідь на зв'язування лігандів.

Генна регуляторна мережа

Набір генів та генетичних взаємодій, що призводять до певного клітинного, тканинного або організмального результату.

Ефекти нижче за течією

На шляху це події, які відбуваються після еталонної події. Наприклад, запуск шляху має ефект нижче за течією включення його ефекторних генів.

Схема підключення

Графічне зображення генетичних взаємодій генної регуляторної мережі.

обмеження долі

У міру дозрівання клітини її клітинний тип стає все більш обмеженим. Наприклад, ектодермальна клітина може бути обмежена нервовою долею. Ця нервова клітина тепер може бути обмежена долею гліальних клітин. Нейронна клітина не може стати клітиною шкіри, хоча родова ектодермальна клітина може. Гліальна клітина не може стати нейроном, хоча родова нервова клітина може.

Клітини-попередники

Клітина, яка породжує специфічні типи клітин.

Нейтрофіли

Тип лейкоцитів, який є частиною нашої вродженої імунної системи.

Вимикачі

Будь-яка молекула (або структура) з принаймні двома конформаціями, які мають різний вплив на систему. У генетиці розвитку перемикачі, як правило, білки, які утворюють різні білково-білкові партнерські відносини залежно від їх конформації. Їх конформація залежить від інших елементів навколишнього середовища, наприклад ліганда. Перемикачі в генетиці розвитку часто визначають долі-рішення клітиною.

Паракринна сигналізація

Хімічно заснований (часто білок) клітинно-клітинний зв'язок, де дві клітини знаходяться поблизу.

Юкстакринна сигналізація

Хімічно заснований (часто білок) клітинно-клітинний зв'язок, де дві клітини повинні торкатися.

Автокринна сигналізація

Хімічно заснована (часто білкова) клітинна комунікація, де клітина виділяє сигнал, який вона отримує сама.

Ядра

Модулі регулювання генів вищого рівня, які приймають початкові широкі рішення про клітинну долю.

Акумулятори

Модулі та виходи регуляторних генів нижчого рівня, що диференціюють клітини

Плагіни

Невеликі регуляторні модулі генів, які можуть бути використані в різних генних регуляторних мережах.

Візерунки

Будь-який тип розвитку, що призводить до диференціації через тканину, орган або організм.

Специфікація

Клітини або тканини, що приймають рішення про клітинну долю.

Мікромери

Дрібні бластомери, які виникають внаслідок нерівних розщеплень в ранньому розвитку.

CIS-регуляторний елемент

Шматок ДНК, який діє як перемикач, щоб допомогти увімкнути або вимкнути ген.

Регіоналізація

Процес розщеплення організму, що розвивається на різні частини, часто по вже певній осі. Наприклад, диференціювання лобового мозку від середнього, заднього і спинного мозку.

Сегментація каскад

У дрозофіл і деяких інших комах переднезадня вісь розвивається одночасно. Це відбувається за допомогою поетапної регіоналізації ембріона. Спочатку визначаються широкі області (голова проти хвіст), ці визначення викликають диференціальну експресію генів нижчих компонентів сегментаційного каскаду, що призводить до подальшого поділу осі на менші області.

Гени материнського впливу

МРНК та/або білки можуть бути зроблені матір'ю і відкладатися в яйцеклітину до запліднення. Це гени материнського ефекту, оскільки послідовності алелів матері визначають генну функцію, принаймні на ранній стадії розвитку. Один ген материнського ефекту - Бікоїд.

гени розриву

Ранньодіючі гени в каскаді сегментації, які ділять ембріон дрозофіли на широкі області. Втрата функціональних мутацій в генах розриву часто спричиняє відсутні сегменти в личинці.

Парні гени

Пізніше діючі гени в сегментаційному каскаді, які ділять ембріон дрозофіли на ділянки двосегментної періодичності. Вони будуть розділені навпіл генами полярності сегмента, які виражені в кожному сегменті.

Серійна гомологія

Органи або придатки, які побудовані в декількох місцях уздовж розвивається тіла. Вони можуть дещо відрізнятися один від одного (наприклад, руки та ноги), але мають спільні структури та загальну програму розвитку.

Локомоція

Рух, або вміння пересуватися.

Верхівковий ектодермальний хребет

Гребінь клітин на дистальному кінці зростаючої чотириногої кінцівки (рука або нога). Ці клітини посилають сигнали клітинам під ними, щоб продовжувати рости. Вони також можуть змінювати свій сигнал з часом, щоб допомогти вказати проксимальну/дистальну вісь кінцівки.

Позитивний відбір

У генетиці це стосується нових генетичних варіантів (мутантів), які вибираються за локусом. З часом це збільшує генетичну варіацію між видами, принаймні в цьому місці.

очищуючий виділення

У генетиці це стосується нових генетичних варіантів (мутантів), які вибираються проти локусу. Це підтримує початкову послідовність протягом еволюційних періодів часу.

Організмальний фітнес

Придатність організму, як правило, вимірюється кількістю потомства, яке він виробляє. Оскільки це сильно залежить від змінних навколишнього середовища, це насправді вимірюється для населення. Щоб побачити, чи впливає конкретний алель на придатність у виду, ми можемо згрупувати особин з однаковим генотипом у локусі та порівняти середню придатність між генотипами.

плейотропія

Ген або мутація, яка впливає на кілька аспектів фенотипу організмів. Плейотропне обмеження виникає, коли дві різні функції гена будуть оптимізовані з різними алелями.

варіанти генів

Різні послідовності одного і того ж гена у виду, зазвичай називають «алелями». Зазвичай вони дуже схожі за послідовністю з лише невеликими змінами між варіантами.

синонімічні зміни

Генетичні зміни в області кодування білка, які не викликають зміни білкової послідовності.

Попарні порівняння

Порівнюючи дві речі одночасно. У контексті цієї глави ми можемо порівняти дві генетичні послідовності один з одним одночасно. Так, наприклад, ми можемо сказати, що люди та миші мають 3 нуклеотидні відмінності в ексоні, люди та кукурудза мають 10 відмінностей, а миші та кукурудза мають 11 відмінностей.

ектопічний вираз

Нове місце або час експресії гена. Тобто ген включається в «незвичайне» місце або час розвитку.

Точкові мутації

Одиночна нуклеотидна зміна в нитку ДНК (зверніть увагу, що це призведе до комплементарної зміни другої нитки ДНК).

Індельс

Введення або видалення основ з генома.

дублювання

У геномі це клас мутації, що призводить до того, що існуюча послідовність ДНК дублюється в іншому місці генома. Дубльовані області часто можна знайти зовсім поруч зі своїми оригіналами, але їх також можна знайти далі, навіть на іншій хромосомі.

геномна складність

Кількість «частин» в геномі. Для цього класу ми займаємося кодуванням частин генів та їх регуляторних областей. Складність збільшиться, якби до геному було додано більше екзонів (областей кодування) або більше регуляторних областей.

Організмальна складність

Кількість «частин» у організмів фенотипу. Це може стосуватися анатомічних частин, фізіологічних процесів, поведінки та/або «розширеного фенотипу» (спосіб, яким організм змінює своє середовище для сприяння власній придатності).

ШПРЕ

Signaling Pathway Response Element - регуляторна область гена, яка дозволяє гену вмикати або вимикати у відповідь на активацію сигнального шляху. Цей перемикач також може зажадати наявності місцевих активаторів (тканинно-залежних факторів транскрипції).

екзонічні мутації

Мутації в екзонах, кодуючих областях генів.

Функціональний домен

Білковий домен зі специфічною функцією. Сюди може входити каталітичний сайт, частина, яка зв'язується з ДНК або іншими білками і т.д.

Домен репресора

Білковий домен, який бере участь у пригніченні біологічної функції, часто шляхом зв'язування з іншим білком і запобігання його дії.

Нісенітниця мутація

Мутація, яка перетворює нуклеотидний кодон, який кодує амінокислоту (білковий мономер) в той, який кодує стоп-кодон. Це спричиняє передчасне закінчення перекладу і білок, відсутній його C-кінцевий кінець.

горизонтальний перенесення

Поглинання чужорідної ДНК в геном господаря. Тварини зазвичай отримують екзогенну ДНК лише від ретровірусів, але рослини, гриби та бактерії більше здатні включати ДНК з навколишнього середовища в свій геном.

Транспозонна вставка

Транспозон, залишки ретровірусної інфекції, - це шматок ДНК, який може «стрибати» в різні ділянки генома, іноді беручи з собою навколишню ДНК.

псевдоген

Генетична послідовність, що нагадує ген, що кодує білок, який фактично не кодує функціональний продукт. Це можуть бути залишки генетичної дублювання/транспозиції або можуть бути колись функціональними генами, які накопичували мутації з часом.

Підсилювач елемент

Шматок регуляторної ДНК, який може містити багато окремих білково-зв'язуючих сайтів. Елемент енхансера зазвичай керує експресією генів за певних обставин (наприклад, в мезодермі кінцівок під час розвитку кінцівок).

функціональні інновації

Мутації в еволюційній лінії, які змінюють існуючі фенотипічні символи так, що вони виконують нову функцію. Функціональне нововведення або підвищує придатність для організмів у їхній родовій екологічній ніші, або дозволяє їм експлуатувати нову екологічну нішу.

Новинка

Нова особливість в еволюційному родовому періоді. Іноді ми обмежуємо їх новими функціями, які не будуються з існуючих функцій (функціональна новизна).

гени реалізатора

Гени нижче за течією генів візерунків, які змінюють характеристики клітин і тканин для побудови морфологічного характеру.

ХРУСТКИЙ

Генетична методика маніпуляції, яка безпосередньо редагує геном організму. Це дозволяє дослідникам орієнтуватися на конкретний генетичний локус.

Надкрила

Жорсткі крила жука покриває. Однина: надкрило

Джин-пастка

Сегментально ітераційні шипучі захисні структури на лялечках жуків, які зникають під час метаморфози. Вони зустрічаються тільки в черевних сегментах і вважаються серійними гомологами частин крила.

Еволюція на рівні населення

Еволюція всередині популяції або виду. Цей рівень еволюції вводить нові генетичні варіації (алелі) у популяцію і діє на ці алелі, щоб змінити їх частоту.

Макроеволюція

Еволюція вище рівня населення. Тобто зародження нових видів та еволюційні закономірності спостерігаються на більш високих таксономічних рівнях.

Молекулярна генетика

Всі аспекти генетики, які відбуваються на молекулярному рівні — наприклад, мутації та експресія генів.

Модульність

Модульність відноситься до дискретних одиниць, які використовуються для створення більшої структури та/або процесу.

Надійність

Процес або структура, стійка до змін.

Адаптивність

Процес або структура, яка здатна змінюватися у відповідь на зовнішні фактори.

Слабкий регуляторний зв'язок

Процеси або структури, які пов'язані загальним регулюючим подією, що запускає їх формування.