Ökaryotik hücre döngüsündeki çoklu kontrol noktaları, bölünmenin yalnızca yeterli büyüme ve güvenilir DNA replikasyonundan sonra ve yalnızca uygun koşullar mevcut olduğunda gerçekleşmesini sağlar. Her kontrol noktasında, çok sayıda protein, dikkatlice koordine edilmiş bir dizi biyokimyasal reaksiyona girer. Bu karmaşıklık, hücre döngüsündeki tüm adımların hassas bir şekilde düzenlenmesini sağlar - ve hücre bölünmesinin kötü sonuçlarının bozulmasının önlenmesi esastır (Şekil 1).

"Beyin doğduğunda alacağı nöronların çoğuna sahipse, beyin nasıl büyümeye devam eder?" Diye merak edebilirsiniz. Cevap glial hücrelerdedir . Glia bölünmeye ve çoğalmaya devam ediyor. Glia normal beyin fonksiyonu için sinir hücrelerinin miyelinle izole edilmesi dahil birçok önemli işlevi yerine getirir. Beyindeki nöronlar ayrıca doğumdan sonra birçok yeni bağlantı kurar.

Sinir sistemi ektoderm adı verilen embriyonik dokudan gelişir . Gelişmekte olan sinir sisteminin ilk işareti, gelişimin yaklaşık 16. gününde görülebilen sinir plakasıdır . Önümüzdeki birkaç gün boyunca, sinir plakasında bir "hendek" oluşuyor - bu bir sinir oluğu yaratır . Gelişimin 21. gününde , nöral oluğun kenarları birleştiğinde bir nöral tüp oluşur. Nöral tüplerin rostral (ön) kısmı beyinde gelişmeye devam eder ve nöral tüpün geri kalanı omurilikte gelişir. Sinirsel kret hücreleri periferik sinir sistemi haline gelir.

Nöral tüpün ön ucunda, üç ana beyin alanı oluşur: prosensefalon (ön beyin), mesensepalon (orta beyin) ve eşkenar dörtgen (arka beyin). Gelişimin 7. haftasında bu üç alan yeniden bölünür . Bu sürece ensefalizasyon denir .

Ortalama beyin ağırlıkları (BW)

AGE BW - Erkek (gram) BW - Kadın (gram)
-------- ----------------- -----------------
Yenidoğan 380 360     
1 yıl 970 940
2 yıl 1.120 1.040
3 yıl 1,270 1,090
10-12 yaş 1,440 1,260
19-21 yıl 1.450 1.310
56-60 yıl 1,370 1,250
81-85 yıl 1,310 1,170

Bununla birlikte, tek tek genlerin 3B yapılarının belirlenmesindeki son gelişmeler, karmaşaları ^{6 , 11 - 16'ya} biraz ışık tutabilir . Özellikle, insan diploid genomunun üç boyutlu modellerinin minimal olarak düğümlenmiş ¹⁷ veya neredeyse bilinmeyen ^{18 , 19} kaldığı gösterilmiştir . DNA düğümlerinin küçük sabit hal fraksiyonları, hücre içi kromatin ^20'de yaygın olarak bulunmuştur . Tek tek memeli genomlarının ^21'deki analizi, genomun uygulanamayan bölgelerinin yanı sıra, yapının iyi bir şekilde belirlendiğini ve kromozom zincirlerinin% 80'inin budak ²² içerdiğini göstermiştir .

Ökaryotik hücre çekirdeği içindeki çoklu DNA moleküllerinin yüksek miktarda paketlenmesi, iki farklı kromozomal zincir arasında dolaşmaların oluşmasına yol açabilir. Her ne kadar interfazdaki kromozomlar iyi tanımlanmış bölgeleri işgal etse de, birbirine yakın konumlandırılmışlardır, bu da karıştırma veya interkromozomal geçişler için bir fırsat vermektedir. Bu nedenle doğal bir soru ortaya çıkıyor - kromozomlarda bağlantılar var mı?

Fazlar arası kromozomlar arasındaki karışıklık, bildiğimiz kadarıyla analiz edilmemiştir. Bu çalışmanın amacı ökaryotik bir çekirdekte yoğun bir şekilde paketlenmiş interfaz kromozomlarının ne ölçüde dolaştırıldığını araştırmak ve bağlantıların tiplerini ve yerlerini belirlemektir. Burada, sağlanan deneysel veriler kullanımı ²¹ Hi-C yöntemin uygulanması ile temas matrisleri hesaplanarak elde ²³ haploid embriyonik fare kök hücrelerin ayrı genomların. Bu temaslar daha sonra, genomun 3B yapısını belirlemek için, tellerin bağlandığı boncuklarla muamele edilen kromozom zincirlerinin benzetilmiş tavlamasında kısıtlamalar olarak kullanıldı (detaylar, ^21'in destekleyici bilgisinde verilmiştir ).

Amacımız, kromozom çiftleri arasındaki karışıklığı kapsamlı bir şekilde analiz etmek olduğundan (sadece değil), iki yöntemi birleştiririz. Bunlardan biri HOMFLY-PT polinomlarının ^{24 , 25} hesaplarına dayanmaktadır . Proteinlerde dolaşma analizinde yaygın olarak kullanılan KnotProt sunucusu ^26'da yaygın olarak kullanılan Alexander polinomunun aksine , HOMFLY-PT polinomu bölünebilir (bağlantısız) bağlantıları ve çok daha karmaşık bağlantıları ayırt edebilir. İkincisi, Gauss integralleri ²⁷ tarafından verilen Gauss Bağlantı Numarası (GLN) hesaplamalarına dayanmaktadır . Bu yöntem, iki döngünün karşılıklı olarak bağlanmasının alternatif bir ölçüsünü sağlar. Her iki yöntem (yaklaşımlar) Şekil l'de sunulmuştur bir uygulamasının bir örneği.  1. Burada, analiz edilen verilerde kromozom çiftlerinin% 8'inin bağlantılı olduğunu göstermektedir. Ayrıca, mevcut tüm deneysel modellerdeki bağlantıların korunmasını ve sağlamlıklarını, basit bir yapı-temelli sunumda, genomik yapının kısa moleküler dinamik simülasyonları aracılığıyla araştırıyoruz. Alternatif bir bağlantı, belirtilen bağlantının yakınında yanlış bir şekilde genomun tahmin edilen fragmanını gösterebilir. Daha sonra hücreler arasındaki (önceki yöntemlerde korunan) bağların korunmasını analiz ediyoruz. Son olarak, bazı kromozomların stabil çok bileşenli bağlantılar oluşturduğunu gösterdik.

Üç boyutlu Öklid uzayındaki bağlantılar, kesişmeyen, kapalı eğrilerin bir sistemi olarak tanımlanabilir (bunun yerine biz buna bileşen, zincir veya halka olarak adlandırıyoruz). Tek bileşenli bir bağlantıya düğüm denir. Bu yazıda temel olarak her bir bileşenin ayrı bir kromozom olduğu iki bileşenle bağlantılar incelenmiştir. Bağlantıların örnekleri, Şekil l'de gösterilmiştir.  2. Ökaryotik hücrelerden kromozomların açık zincirler olması, matematiksel bağların bileşenlerinin kapalı döngüler oluşturması gerektiğinden, önemli bir komplikasyondur. Bu nedenle, klasik matematiksel araçları kullanarak kromozomların dolanmasını tanımlamak çok zordur. Bu hedefe ulaşmak için iki yöntemi birleştiriyoruz: HOMFLY-PT polinomu ve Gauss Linking Number (GLN). HOMFLY-PT polinomu bazı spesifik bağlantı türlerini tanımlarken, GLN yalnızca bir zincirin (kromozomun) diğerinin etrafına kaç kez sarıldığını sayarak bir bağlantının varlığını ve 'gücünü' tespit eder. Bununla birlikte, HOMFLY-PT polinomunu hesaplamak için kapalı halkalara ihtiyaç vardır, bu nedenle benzersiz bir işlem olmayan ve farklı bağlantılara yol açabilen kromozom zincirlerini kapatmamız gerekir. Öte yandan, GLN açık zincirler için hesaplanabilir ve hesaplanması çok daha hızlıdır.

“Miyojenik tepkilerin, fl ow-bağımlı vazodilatasyon, lokal metabolik etkilerin ve çoğalmaların kan akışının regülasyonuna katkıda bulunduğu iyi bilinmektedir. Öncelikle kandaki oksijenin taşınmasından sorumlu olan kırmızı kan hücreleri (RBC'ler) ayrıca oksijen sensörleri olarak görev yapabilir ve bu nedenle metabolik talebin iletişiminde rol oynar ”[ 3 , 7 ]. ATP'nin RBC'den indirgenmiş oksijen satürasyonuna cevap olarak salınması için mekanizmalar incelenmiştir. [ 8 ]. Jagger ve diğ. [ 9] ATP salımını düşük O2 seviyelerinde ölçerek CO varlığında ve yokluğunda, ATP'nin RBC'lerden salınmasının hemoglobin molekülünün gevşeyen durumundan deoksijenlenmiş durumuna geçişine bağlı olabileceğini göstermek üzere ölçülmüştür. Serbest bırakıldıktan sonra, ATP, endotelin lümen yüzeyindeki P2Y purinerjik reseptörlerine bağlanır ve yapılan cevabı başlatır [ 10 ]. İnsan RBC'lerinden kayma kaynaklı ATP salımının milisaniye çözünürlüğüne sahip dinamiklerini araştırmak için in vitro bir mikroakışkan deneysel çalışma; Wan ve diğ. [ 11Sonuç olarak, artan kayma gerilmesinin başlangıcı ile ATP'nin salınması arasında oldukça büyük bir gecikme süresi olduğu gösterilmiştir. "Bu tepki süresinin kayma gerilimi ile azaldığı, ancak membran sertliğine önemli ölçüde bağlı olmadığı görülmüştür. RBC'lerin kısa daralmalarda önemli ölçüde deforme olmasına rağmen (artan stres süresi <3 ms), ölçülebilir bir ATP salınmaması "[ 11 ]

ATP, biyolojik enerjinin “para birimi” olan adenozin triposfatın kısaltmasıdır. Kendisine bağlı 3 fosfat grubu olan bir adenosin grubu vardır. Bu bağın hidrolize edilmesi, fosfat gruplarından birini ayırır ve adenosin di-fosfat artı bir fosfat grubu ve enerji olan ADP'yi üretir. Kimyasal reaksiyonla bir ATP fosfat grubunu açarsanız, genel ısı için enerji üretilir veya biri bu reaksiyonu enerji gerektiren diğer reaksiyonlarla birleştirebilir. ATP'nin ADP'ye bu kimyasal reaksiyonu, depolanan enerjiden kullanılmış enerjiye geçmeyi içerir. ADP mitokondride süreçlerle ATP'ye geri yüklenebilir. 

RBC'lerde çekirdek veya mitokondri yoktur. Sonuç olarak RBC'ler ATP üretmek için glikoliz kullanarak enerjilerini elde ederler. Bunun hem avantajları hem de dezavantajları vardır. Avantaj, hücreyi çevresiyle birlikte oksijen alışverişi için optimize eden ve hemoglobin için alanı optimize eden bikonkavat disk şeklinden kaynaklanmaktadır. RBC'ler deforme olabilir ve esnektir, böylece oksijenin serbest kaldığı minik kılcal damarlardan geçebilirler. Dezavantajı, çekirdeklerin ve organellerin bulunmamasından dolayı olgun RBC'lerin DNA içermemesi ve herhangi bir RNA'nın sentezlenememesi ve kendilerini bölemez ya da onaramamasıdır. Mitokondri, hücrelerin normalden 15 kat daha fazla ATP üretmesini sağlar. Mitokondri eksikliği, hücrelerin taşıdıkları oksijenin hiçbirini kullanmadığı anlamına gelir. Bunun yerine, ATP enerji taşıyıcısını fermantasyon yoluyla üretirler. 

Bitki büyümesi ve gelişmesi için gerekli olmasına rağmen, inorganik fosfor, birçok karasal ekosistemin topraklarında bulunan en az besinlerden biridir ( Vance ve ark., 2003 ). Bitkiler fosfor noksanlığından derinden etkilenir, çünkü fosfor nükleik asitlerin ve membran fosfolipitlerin vazgeçilmez bir bileşenidir. Ayrıca, fosfor, enerji transferinde, enzim aktivitesinin düzenleyicisi olarak ve sinyal iletiminde çok önemli bir rol oynar. Bu nedenle, şaşırtıcı olmayan bir şekilde, düşük fosfor mevcudiyeti, fosfor kazanımını maksimize eden ( Raghothama, 1999 ) bir dizi morfolojik ve fizyolojik tepkiyi harekete geçirir ve iç fosfor homeostazını sürdürmeye yöneliktir ( Ticconi ve Abel, 2004).). Fosfor eksikliği altında yaprak büyümesi depresyonu iyi belgelenmiştir ( Radin ve Eidenbock, 1984 ; Chiera ve diğerleri, 2002 ; Assuero ve diğerleri, 2004 ; Kavanová ve diğerleri, 2006 ). Sonuçta, bu büyüme azalması, hücre bölünmesinin veya hücre uzama parametrelerinin değişmesinden kaynaklanmalıdır.

Fosfor noksanlığı altında büyüme azalmasının hücresel temellerini araştırmak için bir ot yaprağı sistemi seçtik. Otlarda, büyüme, eski kılıflarla çevrili gelişmekte olan yaprağın tabanında bulunan kısa bir doku segmentiyle sınırlıdır ( Kemp, 1980 ). Burada, meristematik hücreler çoğalarak, sadece uzama büyüme aşamasına girmeden önce bir dizi hücre döngüsü geçirir. Bu, uzunlamasına eksen boyunca açıkça tanımlanmış bir uzamsal hücre gelişimi paterni yaratır ve bu, meristematik hücrelerin uzadığı ve bölündüğü bir bazal bölme bölgesine ve hücrelerin postmitotik uzama geçirdiği yalnızca uzama bölgesine yer verir. Birlikte, iki bölge yaprak büyüme bölgesini oluşturur ( Şekil 1). Kinematik analiz, uzamsal kalıpları, tek bir hücrenin zaman geçmişine geri çevirmek için uygun analitik araçlar sağlar; hücre uzunluğunun ve yer değiştirme hızının uzamsal profillerinden hücre bölünmesi ve uzamasının hız ve sürelerinin elde edilmesini mümkün kılar ( Yeşil, 1976 ; Silk ve Erickson, 1979 ; Silk, 1992 ). Yaprak uzama hızı (mm h − ¹ ), yaprak dokusunun büyüme bölgesinden akması , daha sonra hücre üretim oranı (hücre h − ¹ ) ve son hücre uzunluğu (mm hücre ; ¹ ; Volenec cinsinden analiz edilebilir. ve Nelson, 1981). Sırasıyla, hücre üretim hızı, bölme bölgesindeki hücrelerin sayısı ve bölme hızları (hücre hücresi- ¹ saat- ¹ ) ile belirlenirken, nihai hücre uzunluğu, meristemden (mm hücre) çıkan hücrelerin uzunluğu ile belirlenir. ⁾¹

Erkek arılar, eşekarısı ve karıncalar monoploiddir . Bu böceklerin normal yaşam döngülerinde, erkekler kısırlaştırılmış yumurtalardan partojenetik olarak gelişir. Bununla birlikte, çoğu türde, monoploid bireyler, nadir görülen sapmalar olarak doğal popülasyonlarda ortaya çıkan anormaldir. Bir monoploid mikrop hücreleri aracılığıyla devam edemez mayoz kromozomların hiçbir eşleştirme ortakları var çünkü normalde. Böylece, monoploidler karakteristik olarak sterildir. (Erkek arılar, eşekarısı ve karıncalar mayozu atlar; bu türlerde gametler mitoz tarafından üretilir . )

Poliploidlerde,

Anormal euploidlerde, genellikle kromozom setinin kopya sayısı ile organizmanın boyutu ve bileşen parçaları arasında bir ilişki vardır . Örneğin, tipik olarak bir tetraploid organizma , oranlarındaki diploid meslektaşı ile çok benzer gözükür , ancak tetraploidin bir bütün olarak ve bileşen parçalarında daha büyük olması dışında. Ploidi seviyesi ne kadar yüksek olursa , boyut o kadar büyük olur ( Şekil 8-1 ).

Poliploidler alanında, bir türün içinden gelen çoklu kümelerden oluşan otopoliploidler ile iki veya daha fazla farklı türden kümelerden oluşan allo-poliploidler arasında ayrım yapmalıyız . Allopoliploidler sadece yakın ilişkili türler arasında oluşur; Bununla birlikte, farklı kromozom kümeleri, otopoliploidlerde olduğu gibi, tamamen homolog olmayan , sadece kısmen homologtur (homeolog) .

Autopolyploidlerde, 

Triploitler genellikle otopoliploitlerdir. Doğada kendiliğinden ortaya çıkarlar ve genetikçiler tarafından 4 n ( tetraploid ) ve 2 n'nin ( diploid ) çaprazından oluşturulabilirler . 2 , n ve n, gamet 3 oluşturmak üzere birleşen , n triploid . Triploidler karakteristik olarak sterildir. Sorun, monoploids olduğu gibi, en eşleştirme yatıyor mayoz . Sinaps veya gerçek eşleşme için moleküler mekanizmalar , eşleşmenin sadece her tipteki üç kromozomdan ikisinin arasında gerçekleşebileceğini belirtir ( Şekil 8-2 ). Eşleştirilmiş homologlar (bivalentler) karşı kutuplara ayrılır, ancak eşleşmemiş homologlar (tek değerli) her iki kutuba da rastgele geçer. Bu, her kromozom üçlü için meydana gelir ve sonuç, haploid ve diploid sayıları arasında orta olan kromozom sayıları olan mayotik ürünlerdir ; bu tür genomlar aneuploid olarak adlandırılır . Aneuploid gametler genellikle canlı yavrulara yol açmaz. Bunun için birkaç sebep var. Her şeyden önce, bitkilerde, polen hücreleri anöploidiye karşı çok hassastır ve aneuploid polen taneleri genellikle yenilmez olacaktır. İkincisi, bir aneuploid gameti tarafından döllenme sonucu oluşan zigotlarkendilerini aneuploid olacak ve tipik olarak bu zigotlar da yenilmezdir. Bölümde daha sonra gen dengesini göz önüne aldığımızda anöploidlerin yenilmezliğinin altında yatan nedeni inceleyeceğiz .

2-)https://www.intechopen.com/books/blood-cell-an-overview-of-studies-in-hematology/rbc-atp-theory-of-regulation-for-tissue-oxygenation-atp-concentration-model

3-)https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC1475472/

4-)https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK21229

5-)https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC6190294/