Computational gene (original) (raw)
يتسمالجين المحوسب بأنه أوتوماتون (آلة ذاتية التشغيل) جزيئية تتكون من جزء تركيبي وجزء وظيفي؛ حيثيشير تصميمه إلى أنه من المحتمل له أن يعمل في البيئة الخلوية. ويمثل الجزء التركيب الجين كما هو بصورته الطبيعية، والذي يستخدم كدرعٍ لتشفير إدخال ونقل الجين المحوسب(الأوتوماتون)، كما هو موضح بالشكل (1A). حيث تلعب السمات والملامح المحفوظة للجين التركيبي (المتمثلة في على سبيل المثال الموقع الربطي بإنزيم بوليميراز الدنا، كودوني البدء والتوقف، بالإضافة إلى مواقع الربط الأخرى) كثوابتٍ للجين المحوسب، في حين تمثل مناطق الترميز، أعداد الكودونات والإنترونات، موضع كودوني البدء والتوقف، ومتغيرات الأوتوماتات النظرية (من رموز، حالات، وانتقالات) عوامل تصميم الجين المحوسب. وتتصل الثوابت وعوامل التصميم السابقة بواسطة العديد من القيود المنطقية والحيوية الكيميائية (على سبيل المثال لا يجب أن يتم تعريف متغيرات الأوتوما
| Property | Value |
|---|---|
| dbo:abstract | يتسمالجين المحوسب بأنه أوتوماتون (آلة ذاتية التشغيل) جزيئية تتكون من جزء تركيبي وجزء وظيفي؛ حيثيشير تصميمه إلى أنه من المحتمل له أن يعمل في البيئة الخلوية. ويمثل الجزء التركيب الجين كما هو بصورته الطبيعية، والذي يستخدم كدرعٍ لتشفير إدخال ونقل الجين المحوسب(الأوتوماتون)، كما هو موضح بالشكل (1A). حيث تلعب السمات والملامح المحفوظة للجين التركيبي (المتمثلة في على سبيل المثال الموقع الربطي بإنزيم بوليميراز الدنا، كودوني البدء والتوقف، بالإضافة إلى مواقع الربط الأخرى) كثوابتٍ للجين المحوسب، في حين تمثل مناطق الترميز، أعداد الكودونات والإنترونات، موضع كودوني البدء والتوقف، ومتغيرات الأوتوماتات النظرية (من رموز، حالات، وانتقالات) عوامل تصميم الجين المحوسب. وتتصل الثوابت وعوامل التصميم السابقة بواسطة العديد من القيود المنطقية والحيوية الكيميائية (على سبيل المثال لا يجب أن يتم تعريف متغيرات الأوتوماتات النظرية المشفرة على أنها تقاطعات ربط). كما تُعَدُ الدلالات الجزيئية مدخل الأوتوماتون، والتي تمنحها جزيئات الحمض النووي أحادي الجوانب أو الحدود (ssDNA). وتشير تلك العلامات إلى الأنماط الظاهرية الجزيئية الشاذة (ومنها المسرطنة)، كما أنها تُشَغِّل التجميع الذاتي للجين الوظيفي. وإن تم قبول ذلك المُدْخَل، يقوم المخرج بتشفير أو ترميز جزيءالحمض النووي ثنائي الضفيرة أو المجدول (double stranded DNA)، وهو عبارة عن الجين الوظيفي والذي يجب أن يندمج بنجاحٍ داخل آليات النسخ والترجمة الجينية الخلوي المنتجة للبروتين من النوع المتوحش أو المعادي للأدوية (شكل 1B). وخلاف ذلك، فإن المدخل المرفوض سيقوم بتجميع جزيء الحمض النووي المزدوج بصورةٍ جزئيةٍ والذي لا يمكن ترجمته. التطبيقات المحتملة: الاكتشاف المبكر لسرطانة اللابدة وعلاج السرطانقد تُستخدم الجينات المحوسبة مستقبلياً لتصحيح التحورات الشاذة المشوهة في الجينات، فرادى أو جماعات، والتي تسفر عن ظهورالأنماط الظاهرية للأمراض. ومن أشهر الأمثلة الجينية لمثبطات الأورام السرطانية جين بي53، والمتواجد في كل خلية، والذي يلعب دور الحارس لضبط عملية النمو. مع ملاحظة أن التشوهات في ذلك الجين قد تؤدي إلى إبطال وظيفته، مما لا يسمح نتيجةً لذلك بمراقبة وضبط النمو، مما يؤدي إلى الإصابة بالسرطان. فمثلاً، التشوه في الكودون 249 في بروتين الجين p53 يعد ملمحاً مميزاً لسرطان الخلية الكبدية. إلا أن هذا المرض يمكن علاجه بواسطة بيبتيد CDB3 والذي يرتبط بالنطاق المحوري للجين p53 ويثبت من مضاعفاته. ومن ثم يمكن تشخيص تحوراً واحداً ذي صلةٍ بالمرض، ثم يتم علاجه من خلال إتباع قاعدة التشخيص تلك: لو تحور البروتين_ (X)_ في كودون _ (y)، يمكن حينئذٍ إنتاج العلاج بالشكل (1) حيث يمكن تطبيق مثل تلك القاعدة من خلال الأتوماتون الجزيئي المكون من جزيئين dsDNA جزئياً وجزيء ssDNA واحد فقط، والتي تتناظر مع التحورات المربطة بالأمراض وتوفر تحولاً جزيئياً للتجميع الذاتي الخطي للجين الوظيفي (شكل 2). كما تكتمل بنية الجين بواسطة قائمة الإنزيمات الخلوية المتواجدة في كلٍ من الخلايا حقيقيات النوى وبدائيات النوى. ثم تصبح آليات النسخ والترجمة الجينية للخلية مسؤولة بعد ذلك عن العلاج ويكون لها القدرة على التعامل مع البروتين المتوحش أو المناهض للدواء (شكل 3). وقد يتم حتى تعميم القاعدة (1) لتشمل التحورات من البوتينات المختلفة التي تسمح بالتشخيص والعلاج المشتركين. وبهذه الطريقة، قد تسمح الجينات المحوسبة بتطبيق مرحلةالمرحلة المبكرة للسرطان (السرطانة اللابدة) للعلاج بمجرد أن تبدأ الخلايا في تطوير المادة المعيبة أو المختلة. حيث تقوم الجينات المحوسبة بجمع ودمج أساليب العلاج الجيني والتي تسمح بأن تستبدل في الجينوم جيناً مشوهاً بواسطة مثيله الصحي، بالإضافة إلى تهدئة التعبير الجيني. (ar) A computational gene is a molecular automaton consisting of a structural part and a functional part; and its design is such that it might work in a cellular environment. The structural part is a naturally occurring gene, which is used as a skeleton to encode the input and the transitions of the automaton (Fig. 1A). The conserved features of a structural gene (e.g., DNA polymerase binding site, start and stop codons, and splicing sites) serve as constants of the computational gene, while the coding regions, the number of exons and introns, the position of start and stop codon, and the automata theoretical variables (symbols, states, and transitions) are the design parameters of the computational gene. The constants and the design parameters are linked by several logical and biochemical constraints (e.g., encoded automata theoretic variables must not be recognized as splicing junctions). The input of the automaton are molecular markers given by single stranded DNA (ssDNA) molecules. These markers are signalling aberrant (e.g., carcinogenic) molecular phenotype and turn on the self-assembly of the functional gene. If the input is accepted, the output encodes a double stranded DNA (dsDNA) molecule, a functional gene which should be successfully integrated into the cellular transcription and translation machinery producing a wild type protein or an anti-drug (Fig. 1B). Otherwise, a rejected input will assemble into a partially dsDNA molecule which cannot be translated. (en) |
| dbo:thumbnail | wiki-commons:Special:FilePath/Computational_Gene.jpg?width=300 |
| dbo:wikiPageID | 15368504 (xsd:integer) |
| dbo:wikiPageLength | 10452 (xsd:nonNegativeInteger) |
| dbo:wikiPageRevisionID | 1063923131 (xsd:integer) |
| dbo:wikiPageWikiLink | dbr:Cancer dbr:Cyclic_enzyme_system dbr:DNA dbr:DNA_computing dbr:DNA_polymerase dbr:Ligase dbr:P53 dbr:Gene_therapy dbr:Nanomedicine dbr:Gene dbr:Mutations dbr:File:Diagnosis_Cancer.jpg dbr:Transcription_(genetics) dbr:Translation_(genetics) dbr:Drug_delivery dbr:Eukaryotic dbr:Exons dbr:Cell_nucleus dbr:Protein dbr:RNA dbr:Introns dbr:File:Computational_Gene.jpg dbc:Nanotechnology dbr:Biological_membrane dbr:Immunogenicity dbr:Automaton dbr:Phenotype dbr:Sense_(molecular_biology) dbr:File:Therapy_cancer.jpg dbr:Finite-state_machine dbr:Nanobiotechnology dbr:Molecular_electronics dbr:Oligonucleotides dbr:Nucleases dbr:Prokaryotic_cells dbr:Codons dbr:Biocomputers dbr:Hepatocellular_cancer dbr:Antisense_technology |
| dbp:wikiPageUsesTemplate | dbt:Blockquote dbt:Citation_needed dbt:Reflist dbt:Self-published_inline |
| dcterms:subject | dbc:Nanotechnology |
| gold:hypernym | dbr:Automaton |
| rdfs:comment | يتسمالجين المحوسب بأنه أوتوماتون (آلة ذاتية التشغيل) جزيئية تتكون من جزء تركيبي وجزء وظيفي؛ حيثيشير تصميمه إلى أنه من المحتمل له أن يعمل في البيئة الخلوية. ويمثل الجزء التركيب الجين كما هو بصورته الطبيعية، والذي يستخدم كدرعٍ لتشفير إدخال ونقل الجين المحوسب(الأوتوماتون)، كما هو موضح بالشكل (1A). حيث تلعب السمات والملامح المحفوظة للجين التركيبي (المتمثلة في على سبيل المثال الموقع الربطي بإنزيم بوليميراز الدنا، كودوني البدء والتوقف، بالإضافة إلى مواقع الربط الأخرى) كثوابتٍ للجين المحوسب، في حين تمثل مناطق الترميز، أعداد الكودونات والإنترونات، موضع كودوني البدء والتوقف، ومتغيرات الأوتوماتات النظرية (من رموز، حالات، وانتقالات) عوامل تصميم الجين المحوسب. وتتصل الثوابت وعوامل التصميم السابقة بواسطة العديد من القيود المنطقية والحيوية الكيميائية (على سبيل المثال لا يجب أن يتم تعريف متغيرات الأوتوما (ar) A computational gene is a molecular automaton consisting of a structural part and a functional part; and its design is such that it might work in a cellular environment. The structural part is a naturally occurring gene, which is used as a skeleton to encode the input and the transitions of the automaton (Fig. 1A). The conserved features of a structural gene (e.g., DNA polymerase binding site, start and stop codons, and splicing sites) serve as constants of the computational gene, while the coding regions, the number of exons and introns, the position of start and stop codon, and the automata theoretical variables (symbols, states, and transitions) are the design parameters of the computational gene. The constants and the design parameters are linked by several logical and biochemical cons (en) |
| rdfs:label | جين محوسب (ar) Computational gene (en) |
| owl:sameAs | freebase:Computational gene wikidata:Computational gene dbpedia-ar:Computational gene dbpedia-sr:Computational gene https://global.dbpedia.org/id/4hZpZ |
| prov:wasDerivedFrom | wikipedia-en:Computational_gene?oldid=1063923131&ns=0 |
| foaf:depiction | wiki-commons:Special:FilePath/Computational_Gene.jpg wiki-commons:Special:FilePath/Diagnosis_Cancer.jpg wiki-commons:Special:FilePath/Therapy_cancer.jpg |
| foaf:isPrimaryTopicOf | wikipedia-en:Computational_gene |
| is dbo:wikiPageRedirects of | dbr:Smart_gene dbr:Computational_Genes |
| is dbo:wikiPageWikiLink of | dbr:Cyclic_enzyme_system dbr:DNA_computing dbr:Biological_computing dbr:Coding_theory_approaches_to_nucleic_acid_design dbr:Molecular_processor dbr:Peptide_computing dbr:Smart_gene dbr:Computational_Genes |
| is foaf:primaryTopic of | wikipedia-en:Computational_gene |
