chromosome replication pattern during the division cycle of cells
growing under a given set of conditions can sometimes seem so
baffling that it is not worth the effort. However, understanding
cellular responses to various treatments often demands that the
replication pattern be taken into consideration. I suspect that the
impression of complexity regarding this topic is related to the
unfortunate abstruseness of some of the figures we and others
have used to describe the cycle. The publication that contains the
most complete description of the I+C+D model and its applications
(Helmstetter et al., 1968) also contains, in retrospect, some
impossibly complex figures. It is sometimes difficult and tiresome
to look at a complex figure and plow through each aspect to get to
the bottom line. Furthermore, the figure may not apply directly to
the question at hand. Therefore, in this section I will describe the
very simple method I use to determine replication patterns. This
is exactly what I draw either on a lined pad for my own benefit
or on a white board for students. In fact, the beginning of such a
drawing appears on the chalkboard in Figure 2.
We will determine the moderately complex relationship
between chromosome replication and cell division for the average
E. coli B/r cell in a population growing with a doubling time of
35 min at 37◦C. At this growth rate, reasonable values for C and D
would be 40 min and 20 min, respectively. Referring to Figure 5,
start at the top left by imagining a hypothetical cell with no initiation
potential and draw a squiggly horizontal line, 35 min in
duration, to represent I. I must be 35 min under these conditions
because, as will be seen at the end of this exercise, I determines
the doubling time. At the end of the I period, replication initiates,
so draw a 40-min horizontal line to represent C, followed by
a 20-min interrupted line to represent D. Then draw a long vertical
line to represent cell fission. Now start the second I + C + D
sequence below the first. Since I is continuous by definition, begin
the next squiggly line at the time the I period ends in the first
sequence, and then draw C for another 40 min, D for 20 min and
another vertical line. At this point I would normally shout at
the students, saying something like: “DON’T THINK! Just draw
I+C+D,I+C+D, over and over until you have gone past the second
vertical division line. If you try to think you will surely mess
up, especially at more rapid growth rates.” Now we are done, and
the division cycle for a cell with the given characteristics is shown
between the two vertical lines representing division. It is important
to note that the duplication process of E. coli can be described
as a simple overlapping series of I + C + D sequences. Furthermore,
the time between divisions is determined exclusively by I
and independent of the durations of C and D.
Thinking is now permitted to complete the exercise because
the correctly drawn cycle is in front of us. The first step is to add
chromosome configurations during the cycle to the sequences
drawn in Figure 5. This process is presented in red in Figure 6,
above the I + C + D sequences. Chromosomes are represented
by straight lines rather than circles because circles are too hard
to draw and unnecessary in this schematic representation. Again
start at the beginning of the first sequence at the upper left by
drawing a short horizontal line to represent a chromosome with
no initiation potential residing in a hypothetical cell. The origin
of replication is at the left end of the line, and the terminus at
the right. Now, progress to the right, looking vertically as you
รูปแบบโครโมโซมซ้ำในส่วนวงจรของเซลล์เติบโตภายใต้การกำหนดเงื่อนไขบางครั้งอาจดูเหมือนดังนั้นยุ่งเหยิงที่มันจะไม่คุ้มค่าความพยายาม อย่างไรก็ตาม ความเข้าใจการตอบสนองของเซลล์เพื่อการรักษาต่างๆมักจะเรียกร้องว่าการจำลองแบบได้รับการพิจารณาต่อไป ผมสงสัยว่าความประทับใจของความซับซ้อนในหัวข้อนี้เกี่ยวข้องกับความไม่ชัดแจ้งที่โชคร้ายของบางส่วนของตัวเลขที่เราและคนอื่น ๆใช้เพื่ออธิบายวงจร สิ่งพิมพ์ที่มีรายละเอียดที่สมบูรณ์ที่สุดของ I + C + D รูปแบบและการใช้งานของมัน( Helmstetter et al . , 1968 ) นอกจากนี้ยังมีในการหวนกลับ , บางคน ตัวเลขที่ซับซ้อน บางครั้งมันก็ยาก และน่าเบื่อดูรูปที่ซับซ้อนและไถผ่านแต่ละด้านไปบรรทัดด้านล่าง นอกจากนี้ ตัวเลขอาจจะไม่ได้ใช้โดยตรงคำถามในมือ ดังนั้นในส่วนนี้ผมจะอธิบายง่ายวิธีการที่ฉันใช้เพื่อหารูปแบบการทำซ้ำ นี้เป็นสิ่งที่ฉันวาดให้กับพันธมิตรฯ เพื่อประโยชน์ของตัวเอง เรียงรายหรือบนกระดานสีขาว สําหรับนักศึกษา ในความเป็นจริง , จุดเริ่มต้น เช่นภาพวาดที่ปรากฏบนกระดานดำ ในรูปที่ 2เราจะตรวจสอบความสัมพันธ์ที่ซับซ้อนปานกลางกองการจำลองโครโมโซมและเซลล์ระหว่างค่าเฉลี่ยE . coli B / R เซลล์ในประชากรมีการเติบโตขึ้นเวลา35 นาทีที่ 37 ◦ C ที่อัตราการเติบโตนี้ ค่าที่เหมาะสมสำหรับ C และ Dจะเป็น 40 นาที และ 20 นาที ตามลำดับ หมายถึงรูปที่ 5เริ่มต้นที่ด้านบนซ้ายด้วยจินตนาการมือถือสมมุติไม่ริเริ่มศักยภาพและวาดเส้นแนวนอนไก่เขี่ย 35 นาทีระยะเวลา เพื่อแทนผม ผมต้อง 35 นาทีภายใต้เงื่อนไขเหล่านี้เพราะจะได้เห็นที่สิ้นสุดของการออกกำลังกายนี้ผมจะกำหนดมากเวลา ในตอนท้ายของช่วงการเริ่มต้น , ,แล้ววาดเส้นแนวนอนแสดงถึง C 40 นาที ตามด้วย20 นาที แทรกบรรทัดแสดง . จากนั้นวาดยาวแนวตั้งเส้นแสดงเซลล์ฟิชชัน ตอนนี้เริ่มที่สอง I + C + Dลำดับด้านล่างก่อน ตั้งแต่ฉันเป็นอย่างต่อเนื่องโดยความหมาย , เริ่มต้นถัดไปไก่เขี่ยบรรทัดที่เวลาฉันสิ้นสุดระยะเวลาในแรกลำดับ , แล้ววาด C อีก 40 นาที , 20 นาทีอีกเส้นแนวตั้ง . ณ จุดนี้ ฉันก็จะตะโกนที่นักเรียน , กล่าวว่า : " ไม่ต้องคิด ! แค่วาดผม + C + D , I + C + D , กว่าและมากกว่าจนกว่าคุณจะได้ไปผ่านที่สองส่วนเส้นแนวตั้ง ถ้าคุณพยายามที่จะคิดว่าคุณจะยุ่งเหยิงขึ้น โดยเฉพาะอย่างยิ่งในอัตราการเติบโตอย่างรวดเร็วมากขึ้น ตอนนี้เรากำลังทำ และวัฏจักรการแบ่งเซลล์ที่มีลักษณะเพื่อให้แสดงระหว่างสองเส้นแนวตั้งที่เป็นตัวแทนของแผนก มันเป็นเรื่องสำคัญโปรดสังเกตว่า การทำซ้ำกระบวนการของ E . coli สามารถอธิบายเป็นง่ายซ้อนชุด I + C + D ดังนี้ นอกจากนี้เวลาระหว่างหน่วยงานจะถูกกำหนดโดยเฉพาะฉันและอิสระของระยะเวลาของ C และ Dคิดขณะนี้อนุญาตให้ใช้ เพราะถูกต้องวาดวงจรอยู่ตรงหน้าเรา ขั้นตอนแรกคือการเพิ่มโครโมโซมแบบในรอบลำดับวาดในรูปที่ 5 กระบวนการนี้จะแสดงในสีแดงในรูปที่ 6เหนือชั้น + C + D ดังนี้ โครโมโซมจะแสดงโดยเส้นตรง วงกลม วงกลมมากกว่า เพราะยากเกินไปความจำเป็นในการวาดแผนผังนี้ อีกครั้งเริ่มต้นที่จุดเริ่มต้นของลำดับแรกที่ด้านซ้ายบน โดยวาดเส้นแนวนอนจะแสดงสั้น ๆ ) กับไม่มีการเริ่มต้นที่มีศักยภาพที่มีอยู่ในเซลล์ที่สมมุติ ที่มาขนาดใหญ่อยู่ซ้ายสุดของบรรทัด และปลายทางที่ด้านขวา ตอนนี้ ความคืบหน้าไป ขวา คุณมองในแนวตั้ง
การแปล กรุณารอสักครู่..
