معلومة

هل توجد مواقع توقف نصية غنية بـ U؟

هل توجد مواقع توقف نصية غنية بـ U؟


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

لقد سمعت بيانًا في حديث مفاده أن تسلسلات U-rich تسبب توقفًا مؤقتًا في النسخ. كان التفسير البديهي لذلك هو أن تركيز UTP أقل في الخلية من تركيز ATP. من الواضح أن تقليل تركيز المستحضر يقلل من معدل التفاعل ، مما يؤدي إلى التوقف المؤقت لبوليميراز الحمض النووي الريبي.

بعد قراءة التوقف المؤقت للنسخ ، لم أجد أي أدبيات تشارك هذا الرأي. الأوراق الحديثة التي وجدتها لا تعرض تسلسلات U-rich ولديها تفسيرات مختلفة تمامًا حول كيفية عمل الإيقاف المؤقت. تتعلق هذه التفسيرات بشكل أساسي بالتفاعلات على حواف فقاعة النسخ.

الآن ، أعتقد أنه قد تكون هناك آليات متعددة للتوقف المؤقت للنسخ. لكن لم أتمكن من العثور على أي مراجع في الأدبيات لمواقع التوقف المؤقتة الغنية U وكيف يمكن أن تعمل. هل هناك أي أدبيات حول هذا؟ إما بسبب حقيقة أن التسلسلات الغنية بـ U تميل إلى أن تكون مواقع توقف مؤقت ، أو أن اختلاف التركيز في NTPs يؤدي إلى التوقف مؤقتًا في مواقع معينة.


نعم ، هناك: هذه سمة من سمات الإنهاء الجوهري للبكتيريا. مع ذلك ، فإن آلية التوقف المؤقت ليست كما تصفها. في جرثومي النسخ ، يتم التعرف على شكلين من أشكال الإنهاء (على حد علمي):

  • النهاية الجوهرية ، تتكون من دبوس شعر وامتداد من اليوريدين.
  • الإنهاء المعتمد على عامل Rho ، والذي يتكون من موقع "تحميل" لإنهاء بروتين Rho ، وموقع توقف مؤقت ، ولكن ليس امتداد Uridines الذي تشير إليه.

إذا كنت تقرأ عن النسخ في حقيقيات النوى ، أو كنت تقرأ عن الإنهاء المعتمد على rho ، فهذا من شأنه أن يفسر سبب عدم العثور على أي ذكر لمسارات polyU. عندما يوفر التطور العديد من الحلول لمشكلة ما ، فقد يكون من الصعب الاحتفاظ بها في المقدمة!

يسرد هذا بعض أنواع الإنهاء ، بما في ذلك توهين وهو أمر رائع و هل تتضمن تنظيمًا يعتمد على تركيز الركيزة.

إنهاء جوهري

يتسبب التسلسل المتناوب الموجود قبل موقع الإنهاء مباشرة في تكوين دبوس شعر في الحمض النووي الريبي الناشئ داخل قناة الخروج لبوليميراز الحمض النووي الريبي ، إذا تم منحه وقتًا (وإذا كانت العوامل المضادة للإنهاء لا تربط الحمض النووي الريبي لقمع تكوين دبوس الشعر). يبدو أن تشكيل دبوس الشعر هذا "يزعزع معقد الاستطالة [بوليميريز الحمض النووي الريبي + عوامل الاستطالة]" ، وهو خطوة لا رجعة فيها نحو انهيار فقاعة النسخ وتفكك آلية النسخ.

يبدو أن المسلك متعدد الوحدات (الذي يبلغ طوله 8 نترات تقريبًا) الذي يمتد على دبوس الشعر له وظيفة مزدوجة: الربط الأساسي A: U في الحمض النووي: هجين الحمض النووي الريبي ضعيف ؛ يصبح الهجين أقل ملاءمة. نظرًا لأن دبوس الشعر (وهو RNA: RNA مزدوج الاتجاه) متاخم لـ RNA: DNA مزدوج هجين في الفقاعة ، فإنهما يواجهان منافسة على التكوين. يفضّل إضعاف الدوبلكس الهجين تشكيل دبوس الشعر ، الذي يعمل كمفتاح يفصل معظم الحمض النووي الريبي: DNA مزدوج في الفقاعة - لا يمكن أن يستمر التوليف ، وينفصل المركب غير المستقر.

أيضًا ، يبدو أن الحيلة مسؤولة عن الإيقاف المؤقت الذي يتيح الوقت لتشكيل دبوس الشعر ، ولكن ليس للسبب الذي تقترحه:

تركيز UTP في الخلية ليس منخفضًا بشكل غير عادي. تركيزات ATP أعلى من غيرها من الريبونوكليوتيدات لأنها "عملة الطاقة" الرئيسية للخلية ، بصرف النظر عن تخليق الحمض النووي. ومن ثم لا أعتقد أن التوقف يمكن تفسيره على أنه البوليميراز ينتظر UTP. من المحتمل أن يكون السبيل متعدد الوحدات بمثابة "إشارة تتبع خلفية" للبوليميراز ، حيث يتم إضعاف الازدواج الهجين في الموقع التحفيزي ، وقد تكون الطبيعة المتكررة "زلقة" (؟). هذا التتبع الخلفي يوقف البوليميراز مؤقتًا.

لتلخيص: يمرر مجمع الاستطالة المتناظر ويصل إلى السبيل متعدد الوحدات ، حيث يكون الازدواج الهجين في الفقاعة ضعيفًا ويميل إلى التسبب في التعقب الخلفي / الإيقاف المؤقت. يتيح هذا الوقت لتشكيل دبوس الشعر في قناة الخروج ، مما يؤدي إلى فك وحدة الطباعة المزدوجة الهجين بشكل أكبر ، ويزعزع استقرار مجمع الاستطالة. آلية النسخ مقدر الآن أن تنفصل وتنهار الفقاعة: يتم تحرير الحمض النووي الريبي من الحمض النووي المزدوج.

من المثير للاهتمام أن نلاحظ أنه يمكن كبح الإنهاء الجوهري بواسطة البروتينات التي تربط دبوس الشعر. في الأوبرا البكتيرية ، حيث يتم فصل مجموعات من الجينات المتسلسلة (تقريبًا) بواسطة إشارات إنهاء جوهرية ، يحدد مقدار القراءة في كل موقع إنهاء مستويات التعبير النسبي لكل جين.

الإنهاء المعتمد على Rho

Rho هو مركب بروتيني سداسي يتم تحميله على الحمض النووي الريبي الناشئ في تسلسل تحميل. إنه يتحلل مائيًا لـ ATP للتحرك على طول الحمض النووي الريبي الناشئ - يبدو أنه "يتسابق" مع البوليميراز ، وعندما يلحق بالبوليميراز ، فإنه يتسبب في الإنهاء. توجد مواقع توقف مؤقت في الحمض النووي الريبي تسمح لـ rho باللحاق بالركب - تميل هذه المواقع إلى أن تكون غنية بـ A و U ، لذلك ربما يتباطأ البوليميراز بسبب زعزعة استقرار الدوبلكس الهجين - لكنه لا يشبه الفاصل الجوهري ، لأنه يعتمد تمامًا على rho للإنهاء.


18: تنظيم النسخ بعد الشروع

  • بمساهمة روس هارديسون
  • T.Ming Chu أستاذ (الكيمياء الحيوية والبيولوجيا الجزيئية) في جامعة ولاية بنسلفانيا

على الرغم من أن تنظيم بدء النسخ يبدو أنه عامل مهيمن في التحكم في التعبير عن العديد من الجينات ، فإن أهمية التنظيم بعد البدء أصبحت موضع تقدير بشكل أفضل في عدد متزايد ومتنوع من الأنظمة. الأنظمة الكلاسيكية التي تم فيها استكشاف هذه المشكلات هي أنتيتنتير في العاثية l وفي التخفيف من النسخ في عمليات التركيب الحيوي البكتيرية ، ولا سيما trp أوبرون في بكتريا قولونية. على الرغم من أن بعض التفاصيل الآلية قد تكون خاصة بالبكتيريا ، لا سيما الحاجة إلى النسخ والترجمة المقترنين في trpنظام التوهين ، تظهر ظاهرة التنظيم بعد البدء في مجموعة متنوعة من الكائنات الحية ، بدءًا من البكتيريا إلى البشر. تمت مناقشة بعض من هذا العمل في الأقسام الخاصة باستطالة النسخ في الفصل الثاني من الجزء الثالث.


الملخص

إن طي الحمض النووي الريبي إلى هياكل ثانوية من خلال الاقتران بين القواعد الجزيئية يحدد البنية ثلاثية الأبعاد للـ RNA والوظيفة المرتبطة بها. يمكن أن توفر هياكل الحمض النووي الريبي البسيطة مثل الحلقات الجذعية وظائف متخصصة مستقلة عن قدرة التشفير ، مثل ربط البروتين ، وتنظيم معالجة واستقرار الحمض النووي الريبي ، وتحفيز أو تثبيط الترجمة. يعتمد تحفيز الحمض النووي الريبي على الهياكل الثلاثية الموجودة في الريبوسوم والـ tRNAs والمجموعة الأولى والثانية من الإنترونات. في حين يتم تقدير مدى مساهمة RNA غير المشفر في الصيانة الخلوية بشكل عام ، فإن حقيقة أن كلا من RNA غير المشفر والتشفير يمكن أن يفترض الحالات الهيكلية ذات الصلة لم يكتسب الاهتمام إلا مؤخرًا. على وجه الخصوص ، فإن الطي النسخي المشترك للحمض النووي الريبي الناشئ لجميع الفئات لديه القدرة على تنظيم معالجة النسخ المشترك ، وتشكيل RNP (جسيم البروتين النووي) ، والنسخ نفسه. المحولات الريبية هي أمثلة مثبتة على الحمض النووي الريبي المشفر المطوي بالنسخ المشترك والذي ينظم النسخ بشكل مباشر ، خاصة في بدائيات النوى. نناقش هنا الدراسات الحديثة في كل من بدائيات النوى وحقيقيات النوى التي توضح أن تكوين البنية قد يحمل منطقًا تنظيميًا أكثر انتشارًا أثناء تخليق الحمض النووي الريبي. الهياكل المحلية التي تتشكل بالقرب من المركز التحفيزي لبوليميراز الحمض النووي الريبي لديها القدرة على تنظيم النسخ عن طريق تقليل التراجع. بالإضافة إلى ذلك ، قد تؤدي الحلقات الجذعية أو الهياكل الأكثر تعقيدًا إلى تغيير معالجة الحمض النووي الريبي النسخي المشترك أو كفاءتها. تم تحديد العديد من الأمثلة على الهياكل الوظيفية حتى الآن ، وتوفر هذه المراجعة نظرة عامة على العمليات المتميزة من الناحية الفسيولوجية حيث يلعب الحمض النووي الريبي المطوي نسبيًا دورًا. الأساليب التجريبية مثل جزيء واحد الحنق و في الجسم الحي تتم مناقشة التحقيق الهيكلي لتعزيز رؤيتنا حول أهمية تكوين بنية النسخ المشترك.


Bauren، G.، Belikov، S. & amp Wieslander، L. يقترن إنهاء النسخ في جين الحلقة 1 Balbiani ارتباطًا وثيقًا بتشكيل 3′-end واستئصال intron 3′-terminal. تطوير الجينات. 12, 2759–2769 (1998).

بنتلي ، د. قواعد الاشتباك: التوظيف النسخي المشترك لعوامل معالجة ما قبل mRNA. بالعملة. رأي. خلية بيول. 17, 251–256 (2005).

Maniatis، T. & amp Reed، R. شبكة واسعة من الاقتران بين آلات التعبير الجيني. طبيعة سجية 416, 499–506 (2002).

Hirose ، Y. & amp Manley ، J.L. RNA polymerase II وتكامل الأحداث النووية. تطوير الجينات. 14, 1415–1429 (2000).

فاتناني ، هـ. & amp Greenleaf، A.L. الفسفرة ووظائف RNA polymerase II CTD. تطوير الجينات. 20, 2922–2936 (2006).

Greenleaf، A.L. البقع الإيجابية والمعكرونة السلبية: هل تربط معالجة الحمض النووي الريبي بالنسخ؟ اتجاهات Biochem. علوم. 18, 117–119 (1993).

كومارنيتسكي ، P. ، تشو ، إي. & amp Buratowski، S. أشكال مختلفة فسفرة من RNA polymerase II وعوامل معالجة mRNA المرتبطة بها أثناء النسخ. تطوير الجينات. 14, 2452–2460 (2000).

ليكاتالوسي ، د. وآخرون. التفاعل الوظيفي لعوامل المعالجة النهائية للخميرة قبل mRNA 3 مع RNA polymerase II. مول. زنزانة 9, 1101–1111 (2002).

ليسترمان ، آي ، سابرا ، إيه كيه. & amp Neugebauer ، K.M. اقتران Cotranscriptional لتجنيد عامل التضفير وربط السلائف RNA في خلايا الثدييات. نات. هيكل. مول. بيول. 13, 815–822 (2006).

Swinburne ، I.A. ، Meyer ، CA ، Liu ، X.S. ، Silver ، P.A. & أمبير برودسكي ، أ. يكشف التوطين الجيني لبروتينات ربط الحمض النووي الريبي (RNA) عن الروابط بين المعالجة السابقة للـ mRNA والنسخ. الدقة الجينوم. 16, 912–921 (2006).

فينكاتارامان ، K. ، براون ، K.M. & amp Gilmartin ، G.M. يكشف تحليل موقع poly (A) غير الكنسي عن آلية ثلاثية الأطراف للتعرف على موقع poly (A) الفقاري. تطوير الجينات. 19, 1315–1327 (2005).

Zhang، Z. & amp Gilmour، DS Pcf11 هو عامل إنهاء في ذبابة الفاكهة يفكك معقد الاستطالة عن طريق ربط CTD لـ RNA polymerase II بالنسخة الوليدة. مول. زنزانة 21, 65–74 (2006).

Furuichi، Y. & amp Shatkin، A.J. تغطية مرنا الفيروسي والخلوي: الماضي والآفاق. حال. دقة الفيروس. 55, 135–184 (2000).

كوبولا ، ج.أ ، فيلد ، أ. & amp Luse ، DS الإيقاف المؤقت القريب للمروج بواسطة RNA polymerase II في المختبر: النصوص الأقصر من 20 نيوكليوتيد ليست متوجة. بروك. ناتل. أكاد. علوم. الولايات المتحدة الأمريكية 80, 1251–1255 (1983).

راسموسن ، إ. & amp Lis، J.T. في الجسم الحي الإيقاف المؤقت للنسخ وتشكيل الغطاء في 3 ذبابة الفاكهة جينات الصدمة الحرارية. بروك. ناتل. أكاد. علوم. الولايات المتحدة الأمريكية 90, 7923–7927 (1993).

Moteki، S. & amp Price، D. اقتران وظيفي للسد ونسخ mRNA. مول. زنزانة 10, 599–609 (2002).

تشيو ، ي. وآخرون. يحفز Tat تغطية النسخ المتماثل لـ HIV mRNA. مول. زنزانة 10, 585–597 (2002).

شومان ، س.أصول هوية الرنا المرسال: إنزيمات السد ترتبط بالمجال الطرفي الفسفوري لبوليميراز الرنا الثاني. بروك. ناتل. أكاد. علوم. الولايات المتحدة الأمريكية 94, 12758–12760 (1997).

Pei، Y. & amp Shuman، S. التفاعلات بين خميرة الانشطار mRNA الإنزيمات وعامل الاستطالة Spt5. J. بيول. تشيم. 277, 19639–19648 (2002).

بيترلين ، ب. & amp Price ، D.H. التحكم في مرحلة الاستطالة للنسخ باستخدام P-TEFb. مول. زنزانة 23, 297–305 (2006).

Saunders، A.، Core، L.J. & amp Lis، JT. كسر الحواجز التي تحول دون استطالة النسخ. نات. القس مول. خلية بيول. 7, 557–567 (2006).

تشنغ ، سي أند شارب ، ب. تراكم RNA polymerase II في المنطقة القريبة من المروج من جينات اختزال ثنائي هيدروفولات وجينات بيتا أكتين. مول. زنزانة. بيول. 23, 1961–1967 (2003).

وين ، واي. & أمبير ؛ شاتكين ، إيه جي. يحفز عامل استطالة النسخ hSPT5 تغطية الرنا المرسال. تطوير الجينات. 13, 1774–1779 (1999).

ماندال ، إس إس وآخرون. التفاعلات الوظيفية لإنزيم تحديد الحمض النووي الريبي (RNA) مع العوامل التي تنظم بشكل إيجابي وسلبي هروب المروج بواسطة RNA polymerase II. بروك. ناتل. أكاد. علوم. الولايات المتحدة الأمريكية 101, 7572–7577 (2004).

Zhao ، J. ، Hyman ، L. & amp Moore ، C. ميكروبيول. مول. بيول. القس. 63, 405–445 (1999).

Dominski، Z.، Yang، X.C. وأمبير مارزلوف ، دبليو. ويشارك عامل البولي أدينيل CPSF-73 في معالجة هيستون قبل الرنا المرسال. زنزانة 123, 37–48 (2005).

كوليف ، ن. & amp Steitz، J.A. تشارك Symplekin والعديد من عوامل polyadenylation الأخرى في نضج 3′-end من هيستون mRNAs. تطوير الجينات. 19, 2583–2592 (2005).

بايلات ، د. وآخرون. المُدمج ، وهو وسيط متعدد البروتينات لمعالجة الحمض النووي الريبي النووي الصغير ، يرتبط بتكرار الطرفي C لبوليميراز الحمض النووي الريبي II. زنزانة 123, 265–276 (2005).

ماندل ، سي آر وآخرون. عامل تعدد الأدينيل CPSF-73 هو نوكلياز داخلي قبل معالجة الرنا المرسال 3′. طبيعة سجية 444, 953–956 (2006).

Nag ، A. ، Narsinh ، K. & amp Martinson ، H.G. يتم التوسط في توقف النسخ المعتمد على بولي (A) بواسطة CPSF الذي يعمل على جسم البوليميراز. نات. هيكل. مول. بيول. 14, 662–669 (2007).

Dantonel ، JC ، Murthy ، K.G. ، Manley ، J.L. & amp Tora ، L. عامل النسخ TFIID يجند عامل CPSF لتشكيل 3 نهاية mRNA. طبيعة سجية 389, 399–402 (1997).

Nag ، A. ، Narsinh ، K. ، Kazerouninia ، A. & amp Martinson ، H.G. يمكن أن يعمل سداسي AAUAAA المحفوظ لإشارة بولي (A) بمفرده لإحداث انخفاض ثابت في سرعة نسخ RNA polymerase II. RNA 12, 1534–1544 (2006).

تعزز مواقع Gromak، N.، West، S. & amp Proudfoot، NJ Pause الإنهاء النسخي لبوليميراز الحمض النووي الريبي للثدييات II. مول. زنزانة. بيول. 26, 3986–3896 (2006).

نيومان دي فيجفار ، H. ، Lund ، E. & amp Dahlberg ، JE 3 ′ نهاية تشكيل سلائف U1 snRNA مقترنة بالنسخ من مروجي snRNA. زنزانة 47, 259–266 (1986).

هيرنانديز ، إن آند أمبير وينر ، إيه. يتطلب تكوين الطرف الثالث لـ U1 snRNA عناصر محفز snRNA متوافقة. زنزانة 47, 249–258 (1986).

جوميز ، ن. وآخرون. المتطلبات الخاصة بالجينات لنشاط P-TEFb و فسفرة RNA polymerase II ضمن برنامج النسخ p53. تطوير الجينات. 20, 601–612 (2006).

العامل ، جي إل إزاحة النيوكليوسوم في النسخ. تطوير الجينات. 20, 2009–2017 (2006).

Ni، Z.، Schwartz، B.E.، Werner، J.، Suarez، J.R. & amp Lis، JT. تنسيق النسخ ومعالجة الحمض النووي الريبي والمراقبة بواسطة P-TEFb kinase على جينات الصدمة الحرارية. مول. زنزانة 13, 55–65 (2004).

بيرد ، جي ، زوريو ، دي إيه. & amp بينتلي ، د. مطلوب فسفرة المجال الكربوكسي الطرفي RNA polymerase II من أجل النسخ المتماثل للربط المسبق للـ mRNA وتشكيل 3′-end. مول. زنزانة. بيول. 24, 8963–8969 (2004).

Vos، J.C.، Sasker، M. & amp Stunnenberg، H.G. Vaccinia virus cating enzyme is an transcription Initiation. EMBO J. 10, 2553–2558 (1991).

Hagler، J.، Luo، Y. & amp Shuman، S. إنهاء النسخ المعتمد على العامل بواسطة اللقاح RNA polymerase. الاقتران الحركي ومتطلبات التحلل المائي ATP. J. بيول. تشيم. 269, 10050–10060 (1994).

Adamson، T.E.، Shutt، DC & amp Price، D.H. اقتران وظيفي للانقسام وبولي أدينيل مع نسخ mRNA. J. بيول. تشيم. 280, 32262–32271 (2005).

Schroeder، S.، Schwer، B.، Shuman، S. & amp Bentley، D. الارتباط الديناميكي لإنزيمات السد مع نسخ RNA polymerase II. تطوير الجينات. 14, 2435–2440 (2000).

Lacadie ، S.A. & amp Rosbash ، M. ديناميكيات التجميع اللصقة النسخية ودور U1 snRNA: الاقتران الأساسي 5′ss في الخميرة. مول. زنزانة 19, 65–75 (2005).

Yonaha، M. & amp Proudfoot، New في المختبر النظام. مول. زنزانة 3, 593–600 (1999).

Kaneko ، S. ، Rozenblatt-Rosen ، O. ، Meyerson ، M. & amp Manley ، J.L. يقوم البروتين متعدد الوظائف p54nrb / PSF بتجنيد نوكلياز خارجي XRN2 لتسهيل معالجة ما قبل mRNA 3 وإنهاء النسخ. تطوير الجينات. 21, 1779–1789 (2007).

Darzacq ، X. وآخرون. في الجسم الحي ديناميات نسخ RNA polymerase II. نات. هيكل. مول. بيول. 14, 796–806 (2007).

Rosonina، E.، Kaneko، S. & amp Manley، J.L. إنهاء النص: من الصعب القيام بالانفصال. تطوير الجينات. 20, 1050–1056 (2006).

Osheim ، Y.N. ، Proudfoot ، NJ & amp Beyer ، AL EM تصور النسخ بواسطة RNA polymerase II: يتطلب إنهاء المصب إشارة بولي (A) ولكن ليس انقسامًا نصيًا. مول. زنزانة 3, 379–387 (1999).

Rigo ، F. ، Kazerouninia ، A. ، Nag ، A. & amp Martinson ، H.G. يتوسط حبل RNA من إشارة poly (A) إلى polymerase اقتران النسخ بالانقسام وبولي أدينيل. مول. زنزانة 20, 733–745 (2005).

بيرد ، جي ، فونج ، إن ، جاتلين ، جي سي ، فارابو ، إس آند بنتلي ، دي إل. يكشف انشقاق الريبوزيم عن الروابط بين إطلاق الرنا المرسال من موقع النسخ ومعالجة ما قبل الرنا المرسال. مول. زنزانة 20, 747–758 (2005).


مناقشة

وضع قلل من مدى التراجع من قبل المجموعات الأوروبية التي توقفت بشكل مصطنع عند التوقف المؤقت للثراء U الموجود في اتجاه مجرى النهر وضع موقع. الطفرات التي زادت من استقرار الحمض النووي الريبي (RNA): منع هجين الحمض النووي في الأمام بالنسبة إلى الموضع المتراجع من التوقف مؤقتًا في هذا الموقع أثناء النسخ دون عائق. قلل وجود GreB أثناء النسخ من شدة الإيقاف المؤقت. تجادل هذه الملاحظات وغيرها من الملاحظات بقوة أن التراجع يعزز شدة وقفة U-rich أثناء النسخ دون عائق ، وأن وضع يمنع الإيقاف المؤقت عن طريق الحد من مدى التراجع.

وضع لم يعد يقمع التوقف المؤقت الغني بـ U عندما زادت المسافة بينهما بواسطة عدد قليل من النيوكليوتيدات. وضع قمع الإنهاءات لا يعتمد بشدة على المسافة ، وهذا الاختلاف يعني أن منع التوقف في الموقع الغني بـ U و antitermination لهما آليات مختلفة. نقترح أن تلتزم المفوضية الأوروبية وضع RNA لأنه يغادر قناة الخروج (انظر أدناه) ، وأن هذه الخطوة شائعة في التوقيف وعدم الإنهاء. يمنع الربط في البداية التراجع عن طريق تقييد إعادة دخول الحمض النووي الريبي الناشئ في قناة الخروج ، لكن استمرار استطالة السلسلة يخفف القيد. وضع يظل الحمض النووي الريبي مرتبطًا بالمفوضية الأوروبية أثناء انتقاله ، وهذا يضمن استمرار التعديل المضاد للإنقراض. طي وضع نسخة مطلوبة من أجل منع الإنهاء (Banik-Maiti et al. ، 1997 King et al. ، 1996) ، وعلى الأرجح ، للارتباط بالمفوضية الأوروبية ، ولكن وضع البنية الثانوية ليست كافية لمنع الإيقاف المؤقت بحد ذاته ، ربما لأنه بعيد جدًا عن RNAP.

يعد التوقف المؤقت للنسخ عنصرًا مهمًا في العديد من الشبكات التنظيمية ومعرفتنا بهذه الشبكات آخذة في الازدياد. على سبيل المثال ، ظهر مؤخرًا أنه في عدد كبير من جينات جنين ذبابة الفاكهة ، توقفت ECs بالقرب من موقع بدء النسخ ، وربما تنتظر التنشيط في مراحل تطور لاحقة (Muse et al. ، 2007 Zeitlinger et al. ، 2007) [ تمت مراجعته في (Core and Lis، 2008)]. التراجع هو آلية مسؤولة عن العديد من التوقفات المعروفة [على سبيل المثال (Adelman et al. ، 2005)] ، ومن المحتمل أن يكون ربط الحمض النووي الريبي (RNA) في المفوضية الأوروبية آلية عامة لتنظيم التوقفات المرتبطة بالتراجع. علاوة على ذلك ، نظرًا لأن تأثير التثبيت محلي ، يمكن استهداف فترات التوقف المؤقت الفردية.

نحن نعلم حالتين ، كلاهما يتعلق بحقيقية النواة RNA polymerase II ، حيث قد يؤدي تثبيت RNA إلى تغيير شدة الاعتقالات والتوقفات المرتبطة بالتراجع ، واحدة مباشرة في اتجاه مجرى النهر المتأخر من المروج المتأخر للفيروس الغدي والأخرى في المنطقة التي تم نسخها مبدئيًا لـ HIV-1 (Ujvari et al. ، 2002 Palangat et al. ، 1998). في كلتا الحالتين ، أثر النص الناشئ على التراجع. تم النظر في احتمال أن يكون تشكيل منعطف الشعر في المنبع من الحمض النووي الريبي يمنع التراجع ، ولكن لا يمكن التنبؤ ببنية. لذلك ، تم اقتراح الفرضية القائلة بأن إرساء الحمض النووي الريبي يمنع التراجع ولكن لم يتم اختباره (Ujvari et al. ، 2002).

تم توثيق ظاهرة ارتباط الحمض النووي الريبي الناشئ بـ RNAP بعد مغادرة النسخة لقناة خروج الحمض النووي الريبي في العديد من الدراسات التي تضمنت إنزيم الإشريكية القولونية والبوليميراز البشري 2. في إحدى الدراسات ، تم حماية الحمض النووي الريبي الناشئ المنبع الممتد من الموضع 30 إلى 45 من الطرف 3 جزئيًا من الهضم بواسطة RNase T1 بواسطة E. coli RNAP (Milan et al. ، 1999). في الآونة الأخيرة ، أظهر Ujvari و Luse (2006) أن المنطقة الممتدة من 26 إلى 32 nt المنبع من الطرف 3 'يمكن ربطها بوحدة Rpb7 الفرعية للبوليميراز II وكذلك بعامل الربط المرتبط بـ EC. نتوقع أن وجود سابقة واضحة لقمع التراجع بها وضع سيؤدي ربط الحمض النووي الريبي إلى المفوضية الأوروبية إلى اكتشاف أمثلة إضافية لهذه الظاهرة.

يحدث التوقف المؤقت في موقع U-rich عندما تكون النهاية 3 'للنص الوليدة 21 nt من نهاية المصب للحلقة الجذعية 2 من وضع RNA. يوضح نمط انقسام GreB (الشكل 3) أن EC المعدل في هذا الموضع لا يزال بإمكانه التراجع بمقدار 2 أو 3 nt ، ولكن ليس أكثر. هذا يشير إلى أن سلسلة عديد النوكليوتيد بين نهاية الراسية وضع يتم تمديد RNA والنهاية الخارجية لقناة الخروج تمامًا عندما تكون النهاية 3 'من النص 18 nt (= 21-3) من قاعدة الحلقة الجذعية 2 من وضع. تمشيا مع هذا الاقتراح ، وجدنا ذلك وضع لا يزال ممنوع الإيقاف المؤقت عندما يكون ملف وضع- تم تقليل مسافة التوقف إلى 18 nt ، ولكنها أعطت نتيجة ملتبسة عند تباعد 17 nt (الشكل 7 أ). وبالتالي ، فمن المحتمل أن يرتبط RNA بشكل سيئ بالمفوضية الأوروبية عندما تكون المسافة بين الطرف 3 'وقاعدة الحلقة الجذعية 2 أقل من 18 nt. تشير حماية نوكلياز وأنواع أخرى من التجارب إلى أن المجموعة الأوروبية تغلف حوالي 14 نانو طنًا من الحمض النووي الريبي [(كورزيفا وآخرون ، 2000) والمراجع المذكورة فيه] ، وهيكل ثيرموفيلوس يوضح EC أن 3 'فوسفات من nt -14 و -16 تقوم بتفاعلات قطبية مع RNAP (Vassylyev et al. ، 2007). لذلك ، عندما تكون نهاية 3 'من النص 18 nt من وضع، نقدر أن هناك 2 إلى 4 nt بين قاعدة الراسية وضع RNA والنقطة التي يفقد فيها النص الناشئ تفاعلاته مع بوليميريز الحمض النووي الريبي (أي "نهاية" قناة خروج الحمض النووي الريبي). تتراوح تقديرات المسافة بين مجموعات الفوسفات المجاورة لسلسلة بولي نيوكليوتيد أحادية الخيط بالكامل ممتدة من 5 إلى 7 & # x000c5 (Murphy et al. ، 2004 Woodside et al. ، 2006). وفقًا لذلك ، فإن قاعدة الحلقة الجذعية 2 مثبتة وضع يجب أن يقع RNA بين 10 و 28 & # x000c5 من نهاية قناة الخروج.

تظهر الذرات الملونة باللون الأخضر في الشكل 7 ب حلقة التلامس المحتملة على سطح ثيرموفيلوس EC التي تم إنشاؤها من خلال هذه الافتراضات. من المهم أن العديد من بقايا الأحماض الأمينية التي تشكل طرف مجال ربط الزنك الأميني القريب & # x003b2 ، بما في ذلك البقايا التي تتوافق مع بكتريا قولونية Tyr75 ، في هذه الحلقة. كما انخفضت الطفرات الأخرى التي غيرت هذه المنطقة وضع-اختلاف الانقراض المعتمد ، ومدى الاختزال بينهما وضع و بوتر لطفرات معينة (سين وآخرون ، 2002). قادتنا هذه النتائج إلى استنتاج أن طرف مجال ربط الزنك كان جزءًا من a وضع موقع ربط الحمض النووي الريبي ، والعمل المقدم هنا يعزز هذا الاستنتاج.

كشف هذا العمل عن غير عادي وضع الطفرة ، U68 & # x00394 ، التي فقدت نشاطها المضاد للإنقراض لكنها احتفظت بالنشاط المضاد للتوقف في المختبر. هذا المتحور ، على عكس أي من الأنواع الأخرى المستخدمة هنا ، يدعم مضاد الإنهاء في الجسم الحي (Banik-Maiti et al. ، 1997) (S. Sloan and R.A.W. ، نتائج غير منشورة) ، مما يشير إلى أن تعديل EC لا يتعرض للخطر بشكل كبير. من الممكن أن يضعف U68 & # x00394 وضع يرتبط الحمض النووي الريبي بـ RNAP إلى الحد الذي يكون موجودًا في موقع التوقف المؤقت ولكن يتم فقده بحلول الوقت الذي يصل فيه الإنزيم إلى النهاية ما لم يكن هناك عامل خلوي. بدلا من ذلك ، يمكن أن تتأخر الطفرة وضع طي الحمض النووي الريبي عن طريق إنشاء بنية ثانوية منافسة ما لم يكن هناك عامل خلوي. أحد هذه الهياكل ، إقران C 67 GCU مع A 76 GCG ، من شأنه أن يمنع بشكل صارم التراجع في موقع الإيقاف المؤقت المجاور (مقترح من قبل المراجع). حتى إذا تم إعادة طوى الحمض النووي الريبي لاحقًا في & # x0201ccorrect & # x0201d ، وهي بنية ثانوية مواتية للديناميكا الحرارية ، فسيتم منع الارتباط إذا كان يجب أن يحدث بشكل مشترك. من الواضح أن الأمر يتطلب مزيدًا من العمل لفهم الفرق بين هذه الطفرة والآخرين الذين اختبرناهم.

مضاد التحديد ، على عكس مضاد الوقف ، مستقل نسبيًا عن المسافة بين وضع و terminators (سلون وآخرون ، 2007 King et al. ، 1996) ، وبالتالي يعكس خاصية مختلفة وغير معروفة حتى الآن لـ وضع مجمع RNA-RNAP. فشل وضع لقمع التوقف المؤقت لـ U-rich عندما يكون ملف وضع- تمت زيادة التباعد المؤقت إلى 25 نقطة أساس أو أكثر (الشكل 5 ب) يجادل بأن منع الإنهاء لا ينتج عن التثبيت الانتقائي لأزواج قاعدة rU-dA ، نظرًا لأن مثل هذا الاستقرار يجب أن يمنع أيضًا التراجع عن أي مسافة. ومع ذلك ، لا يزال من الممكن أن وضع- يؤدي تعديل EC بشكل عام إلى استقرار الحمض النووي الريبي: هجين الحمض النووي بغض النظر عن التركيب. الاحتمال الثاني هو ذلك وضع يثبط تكوين أو عمل دبابيس الشعر المنهي ، كما تم اقتراحه لمضاد الجراثيم phage & # x003bbQ (Yarnell and Roberts ، 1999 Shankar et al. ، 2007). موقع وضع موقع الربط على RNAP ، بالقرب من قناة خروج RNA ، يجعل هذا الاحتمال جذابًا. تمشيا مع هذه الفرضية ، وضع قلل من احتمالية حدوث توقف مؤقت يعتمد على دبوس الشعر بمقدار ضعفين (ملحق. الشكل 1). نلاحظ أن موقع RNAP الذي يتفاعل مع بروتين p7 المضاد للجلد X. oryzae تم مؤخرًا تعيين العاثية Xp10 بالقرب من وضع موقع التفاعل الذي نقترحه هنا (Yuzenkova et al. ، 2008). يضع يزيد التعديل أيضًا من متوسط ​​معدل الاستطالة حوالي ضعفين في الجسم الحي ، وتستمر هذه الزيادة لمسافات طويلة (W. Robins ، R.A.K ، و I. Molineux ، عمل غير منشور). على الرغم من أن الاستطالة الأسرع يمكن أن تقلل من الإنهاء (McDowell et al.، 1994 Jin et al.، 1992 Shankar et al.، 2007) ، إلا أنه لم يتضح بعد مقدار مساهمتها في وضعأنتيتيرمينت بوساطة. على أي حال ، يجادل عملنا بأن الاستطالة الأسرع يجب أن تنتج عن شيء آخر غير قمع التراجع. يمكن أن ينتج عن قمع فترات التوقف التي لا ترتبط بالتراجع [على سبيل المثال ، التوقفات المرتبطة بقص الشعر أو فترات التوقف "في كل مكان" (هربرت وآخرون ، 2006)] أو عن زيادة عامة في معدل إضافة النيوكليوتيدات على الإطلاق خطوات.


مراجع

جافين ، إيه سي وآخرون. التنظيم الوظيفي لبروتين الخميرة عن طريق التحليل المنهجي لمجمعات البروتين. طبيعة سجية 415, 141–147 (2002).

Calvo، O. & amp Manley، J.L. رفقاء غريبون: عوامل تعدد الأدينيل عند المروج. تطوير الجينات. 17, 1321–1327 (2003).

Proudfoot، N. وجهات نظر جديدة حول ربط تشكيل نهاية الرنا المرسال 3 بالنسخ. بالعملة. رأي. خلية بيول. 16, 272–278 (2004).

Rosonina، E.، Kaneko، S. & amp Manley، J.L. إنهاء النص: من الصعب القيام بالانفصال. تطوير الجينات. 20, 1050–1056 (2006).

Ansari، A. & amp Hampsey، M. دور لآلة المعالجة CPF 3′-end في حلقات الجينات المعتمدة على RNAP II. تطوير الجينات. 19, 2969–2978 (2005).

هاميل ، سي. وآخرون. اقتران الإنهاء ومعالجة 3 وتصدير mRNA. مول. زنزانة. بيول. 22, 6441–6457 (2002).

Proudfoot ، N.J. ، Furger ، A. & amp Dye ، M.J. دمج معالجة mRNA مع النسخ. زنزانة 108, 501–512 (2002).

أوسوليفان ، جي إم وآخرون. حلقات الجينات تقارن المروجين والمُنهي في الخميرة. نات. جينيه. 36, 1014–1018 (2004).

Dantonel ، JC ، Murthy ، K.G. ، Manley ، J.L. & amp Tora ، L. عامل النسخ TFIID يجند عامل CPSF لتشكيل 3 نهاية mRNA. طبيعة سجية 389, 399–402 (1997).

Flaherty، S.M.، Fortes، P.، Izaurralde، E.، Mattaj، I.W. & amp Gilmartin، G.M. مشاركة مجمع ربط الغطاء النووي في معالجة ما قبل mRNA 3. بروك. ناتل. أكاد. علوم. الولايات المتحدة الأمريكية 94, 11893–11898 (1997).

Zhao ، J. ، Hyman ، L. & amp Moore ، C. ميكروبيول. مول. بيول. القس. 63, 405–445 (1999).

مورثي ، ك. & amp Manley ، J.L. الوحدة الفرعية 160 كيلو دالتون لعامل خصوصية الانقسام البشري متعدد الأدينيل تنسق تشكيل ما قبل mRNA 3′-end. تطوير الجينات. 9, 2672–2683 (1995).

Takagaki، Y. & amp Manley، J.L. تفاعلات البروتين المعقدة داخل آلية عديد الأدينيل البشرية تحدد مكونًا جديدًا. مول. زنزانة. بيول. 20, 1515–1525 (2000).

جيلمارتين ، ج. & amp Nevins، J.R. مسار مرتب لتجميع المكونات المطلوبة للتعرف على موقع البولي أدينيل ومعالجته. تطوير الجينات. 3, 2180–2190 (1989).

بيرد ، جي ، زوريو ، دي إيه. & amp بينتلي ، د. مطلوب فسفرة المجال الكربوكسي الطرفي RNA polymerase II من أجل النسخ المتماثل للربط المسبق للـ mRNA وتشكيل 3′-end. مول. زنزانة. بيول. 24, 8963–8969 (2004).

Ryan ، K. ، Murthy ، K.G. ، Kaneko ، S. & amp Manley ، J.L. مول. زنزانة. بيول. 22, 1684–1692 (2002).

مكراكين ، إس وآخرون. يزاوج المجال الطرفي C لـ RNA polymerase II معالجة mRNA إلى النسخ. طبيعة سجية 385, 357–361 (1997).

Park ، NJ ، Tsao ، DC & amp Martinson ، H.G. يمكن فصل الخطوتين من الإنهاء المستقل للبولي (A) ، والإيقاف المؤقت والإفراج ، عن طريق اقتطاع RNA polymerase II CTD. مول. زنزانة. بيول. 24, 4092–4103 (2004).

Zhang، Z.، Fu، J. & amp Gilmour، DS CTD التفكيك المعتمد على CTD لمركب استطالة RNA polymerase II بواسطة عامل المعالجة قبل mRNA 3′-end ، Pcf11. تطوير الجينات. 19, 1572–1580 (2005).

Fong، N. & amp Bentley، D.L. يتم تحفيز السد والربط والمعالجة 3 بشكل مستقل بواسطة RNA polymerase II: وظائف مختلفة لأجزاء مختلفة من CTD. تطوير الجينات. 15, 1783–1795 (2001).

Takagaki، Y. & amp Manley، J.L. RNA التعرف على عامل البولي أدينيل البشري CstF. مول. زنزانة. بيول. 17, 3907–3914 (1997).

Chao، L. مول. زنزانة. بيول. 19, 5588–5600 (1999).

Rigo ، F. ، Kazerouninia ، A. ، Nag ، A. & amp Martinson ، H.G. يتوسط حبل RNA من إشارة poly (A) إلى polymerase اقتران النسخ بالانقسام وبولي أدينيل. مول. زنزانة 20, 733–745 (2005).

Staley ، J.P. & amp Guthrie ، C. الأجهزة الميكانيكية للربط: المحركات ، والساعات ، والينابيع ، والأشياء. زنزانة 92, 315–326 (1998).

Tacahashi، Y.، Helmling، S. & amp Moore، C.L. التشريح الوظيفي لإصبع الزنك والمجالات المحيطة لعامل انشقاق Yth1 / عديد الأدينيل. الدقة الأحماض النووية. 31, 1744–1752 (2003).

Orozco ، IJ. ، Kim ، S.J. & amp Martinson، H.G. تقوم إشارة poly (A) ، دون مساعدة أي عنصر في المصب ، بتوجيه RNA polymerase II للتوقف مؤقتًا في الجسم الحي ثم إطلاقه بشكل عشوائي من القالب. J. بيول. تشيم. 277, 42899–42911 (2002).

تران ، دي بي ، كيم ، إس جيه ، بارك ، نيوجيرسي ، يهودي ، ت. & amp Martinson ، H.G. آلية نقل إشارة بولي (A) إلى RNA polymerase II في المختبر. مول. زنزانة. بيول. 21, 7495–7508 (2001).

Nag ، A. ، Narsinh ، K. ، Kazerouninia ، A. & amp Martinson ، H.G. يمكن أن يعمل سداسي AAUAAA المحفوظ لإشارة بولي (A) بمفرده لإحداث انخفاض ثابت في سرعة نسخ RNA polymerase II. RNA 12, 1534–1544 (2006).

Connelly ، S. & amp Manley ، J.L. مطلوب إشارة وظيفية متعددة الأدينيل مرنا لإنهاء النسخ بواسطة RNA polymerase II. تطوير الجينات. 2, 440–452 (1988).

يكشف Whitelaw و E. EMBO J. 5, 2915–2922 (1986).

Twu، K.Y.، Noah، DL، Rao، P.، Kuo، R.L. & amp Krug، R.M. موقع الارتباط CPSF30 على بروتين NS1A لفيروس الأنفلونزا A هو هدف محتمل مضاد للفيروسات. J. فيرول. 80, 3957–3965 (2006).

Nemeroff ، M.E. ، Barabino ، S.M. ، Li ، Y. ، Keller ، W. & amp Krug ، R.M. يتفاعل بروتين NS1 لفيروس الأنفلونزا مع الوحدة الفرعية الخلوية 30 كيلو دالتون من CPSF ويمنع تكوين 3′ نهاية من الخلايا قبل mRNAs. مول. زنزانة 1, 991–1000 (1998).

لي ، واي ، تشين ، زي واي ، وانج ، دبليو ، بيكر ، سي سي & amp Krug ، R.M. مطلوب عامل المعالجة 3′-end CPSF من أجل الربط بين intron وحيد pre-mRNAs في الجسم الحي. RNA 7, 920–931 (2001).

نوح ، DL ، Twu ، K.Y. & amp Krug ، R.M. تتم مواجهة الاستجابات الخلوية المضادة للفيروسات ضد فيروس الأنفلونزا A على مستوى ما بعد النسخ بواسطة بروتين NS1A الفيروسي من خلال ارتباطه ببروتين خلوي مطلوب للمعالجة ثلاثية الأطراف لما قبل mRNAS. علم الفيروسات 307, 386–395 (2003).

Morillon، A.، O'Sullivan، J.، Azad، A.، Proudfoot، N. & amp Mellor، J. تنظيم استطالة RNA polymerase II بواسطة عوامل النسخ forkhead في الخميرة. علم 300, 492–495 (2003).

ديشتل ، ب وآخرون. Yhh1p / Cft1p يربط مباشرة التعرف على موقع poly (A) وانتهاء نسخ RNA polymerase II. EMBO J. 21, 4125–4135 (2002).

Rosonina ، E. & amp Blencowe ، B.J. تحليل متطلبات RNA polymerase II CTD heptapeptide يكرر في الربط قبل mRNA والانقسام 3′-end. RNA 10, 581–589 (2004).

يانكولوف ، ك وآخرون. ترتبط بروتينات MCM بـ RNA polymerase II holoenzyme. مول. زنزانة. بيول. 19, 6154–6163 (1999).

جيرارد ، م وآخرون. خصائص التنقية والتفاعل لعامل النسخ العام لـ RNA polymerase B (II) البشري BTF2. J. بيول. تشيم. 266, 20940–20945 (1991).

ديشتل ، ب. وآخرون. دور SSU72 في موازنة استطالة نسخ بوليميراز II RNA وإنهائها. مول. زنزانة 10, 1139–1150 (2002).

ماندل ، سي آر وآخرون. عامل تعدد الأدينيل CPSF-73 هو نوكلياز داخلي قبل معالجة الرنا المرسال 3′. طبيعة سجية 444, 953–956 (2006).

تشو ، إكس وآخرون. تشكل المجالات C- الطرفية للفقاريات CstF-64 وعظام تقويم الخميرة Rna15 بنية جديدة حاسمة لمعالجة mRNA 3′-end. J. بيول. تشيم. 282, 2101–2115 (2006).

Zhang، Z. & amp Gilmour، DS Pcf11 هو عامل إنهاء في ذبابة الفاكهة يفكك معقد الاستطالة عن طريق ربط CTD لـ RNA polymerase II بالنسخة الوليدة. مول. زنزانة 21, 65–74 (2006).

Meinhart، A. & amp Cramer، P. التعرف على المجال الطرفي للكاربوكسي RNA polymerase II بواسطة عوامل معالجة 3′-RNA. طبيعة سجية 430, 223–226 (2004).

دي فريس ، هـ وآخرون. يحتوي عامل انشقاق ما قبل الرنا المرسال البشري الثاني (م) على متماثلات لبروتينات الخميرة ويجسر عاملين آخرين للانقسام. EMBO J. 19, 5895–5904 (2000).

بيرد ، جي ، فونج ، إن ، جاتلين ، جي سي ، فارابو ، إس آند بنتلي ، دي إل. يكشف انشقاق الريبوزيم عن الروابط بين إطلاق الرنا المرسال من موقع النسخ ومعالجة ما قبل الرنا المرسال. مول. زنزانة 20, 747–758 (2005).

كيم ، S.J. & amp Martinson ، HG Poly (A) - إنهاء النسخ المعتمد: الاتصال المستمر لإشارة poly (A) مع البوليميراز مطلوب لفترة طويلة بعد البثق في الجسم الحي. J. بيول. تشيم. 278, 41691–41701 (2003).

Takagaki ، Y. ، Seipelt ، R.L. ، Peterson ، M.L. & amp Manley ، J.L. ينظم عامل البولي أدينيل CstF-64 المعالجة البديلة لـ IgM الثقيلة السلسلة السابقة للرنا المرسال أثناء تمايز الخلايا البائية. زنزانة 87, 941–952 (1996).

شل ، إس إيه ، هيس ، سي ، موريس ، إس إم ، جونيور. & amp Milcarek، C. تؤثر المستويات المرتفعة من عامل تحفيز الانقسام 64 كيلو دالتون (CstF-64) في الضامة المحفزة بالسكريات الدهنية على التعبير الجيني وتحفز اختيار موقع بولي بديل (A). J. بيول. تشيم. 280, 39950–39961 (2005).

Kim ، M. ، Ahn ، S.H. ، Krogan ، N.J. ، Greenblatt ، J.F. & amp Buratowski ، S. انتقالات في مجمعات استطالة RNA polymerase II في نهايات 3 من الجينات. EMBO J. 23, 354–364 (2004).

فينكاتارامان ، K. ، براون ، K.M. & amp Gilmartin ، G.M. يكشف تحليل موقع poly (A) غير الكنسي عن آلية ثلاثية الأطراف للتعرف على موقع poly (A) الفقاري. تطوير الجينات. 19, 1315–1327 (2005).

Tian ، B. ، Hu ، J. ، Zhang ، H. & amp Lutz ، CS تحليل واسع النطاق لعديد الأدينيل mRNA لجينات الإنسان والفأر. الدقة الأحماض النووية. 33, 201–212 (2005).

Yeung، G. et al. الإنهاء بمساعدة بولي (أ) وبولي (أ): وضعان مختلفان لإنهاء النسخ المعتمد على بولي (أ). مول. زنزانة. بيول. 18, 276–289 (1998).

تعزز مواقع Gromak، N.، West، S. & amp Proudfoot، NJ Pause الإنهاء النسخي لبوليميراز الحمض النووي الريبي للثدييات II. مول. زنزانة. بيول. 26, 3986–3996 (2006).

Connelly، S. & amp Manley، J.L. RNA polymerase II نسخ إنهاء النسخ يتم توسطه على وجه التحديد عن طريق ربط البروتين بتسلسل مربع CCAAT. مول. زنزانة. بيول. 9, 5254–5259 (1989).

صبغ ، M. زنزانة 105, 669–681 (2001).

Matlin ، AJ ، Clark ، F. & amp Smith ، CW فهم الربط البديل: نحو الكود الخلوي. نات. القس مول. خلية بيول. 6, 386–398 (2005).

لي ، ك. & amp Green ، M. طرق الانزيم. 181, 20–30 (1990).

والاس ، أ. وآخرون. يتم التعبير عن شكلين متميزين من بروتين 64000 السيد لعامل تحفيز الانقسام في الخلايا الجرثومية للذكور في الفئران. بروك. ناتل. أكاد. علوم. الولايات المتحدة الأمريكية 96, 6763–6768 (1999).

داس ، ب. ، عطايا ، إي إن ، والاس ، أ.م. & amp ماكدونالد ، سي. الإفراط في التعبير عن CstF-64 و CPSF-160 RNAs مرسال بروتين عديد الأدينيل في الخلايا الجرثومية للذكور في الفئران. بيول. ريبرود. 64, 1722–1729 (2001).


هل توجد مواقع توقف نصية غنية بـ U؟ - مادة الاحياء

تمت مناقشة النموذج الحالي للتكوين الحيوي لـ UsnRNA.

يتم توفير منظور حول كيفية التعرف على RNAPII CTD بواسطة Integrator.

تؤثر كينازات CTD والبروتينات الرابطة على ارتباط RNAPII CTD – Integrator.

للمتكامل دور جديد في إيقاف إطلاق RNAPII في جينات ترميز mRNA.

للمُتكامل خصائص معيارية تفتح إمكانية أدوار جديدة.

يمثل اكتشاف مجمع التكامل (INT) الخاص بالميتازوان تقدمًا كبيرًا في فهمنا لنضج الحمض النووي الريبي النووي الصغير الغني بـ U غير المشفر (UsnRNA) وأدى إلى إعادة تقييم آلية التخليق الحيوي الخاصة بهم. في العقد الذي تلا ذلك ، تم إحراز تقدم كبير في فهم تفاصيل تعيينها وخصوصياتها وتجميعها. بينما لا تزال هناك بعض التناقضات حول كيفية تفاعلها مع المجال الطرفي C (CTD) لـ RNA polymerase II (RNAPII) وتفاصيل تجنيدها في جينات UsnRNA ، ظهرت نماذج أولية. تشير الدراسات الاستفزازية الحديثة الآن إلى INT في تنظيم بدء النسخ الجيني لترميز البروتين وإيقاف إطلاق RNAPII مؤقتًا ، وبالتالي توسيع نطاق وظائف INT في تنظيم التعبير الجيني. نناقش الآثار المترتبة على هذه النتائج أثناء وضعها في سياق ما هو مفهوم عن وظيفة INT في جينات UsnRNA.


محتويات

حقيقيات النوى لها ثلاثة بوليمرات رنا نووي ، لكل منها أدوار وخصائص مميزة. [3] [4]

اسم موقع المنتج
بوليميراز الحمض النووي الريبي I (Pol I ، Pol A) النواة RNA الريبوسوم الأكبر (الرنا الريباسي) (28S ، 18S ، 5.8S)
بوليميريز الحمض النووي الريبي II (Pol II ، Polymerase) نواة الرنا المرسال (mRNA) ، ومعظم الرنا النووي الصغير (snRNAs) ، والحمض النووي الريبي الصغير المتداخل (siRNAs) ، و microRNA (ميرنا).
بوليميريز الحمض النووي الريبي III (Pol III ، Pol C) النواة (وربما واجهة nucleolus-nucleoplasm) نقل RNA (tRNA) ، و RNAs صغيرة أخرى (بما في ذلك RNA الريبوسوم 5S الصغير (5s rRNA) ، snRNA U6 ، جسيمات التعرف على الإشارة RNA (SRP RNA) وغيرها من الرنا القصير المستقر

بوليميريز RNA I (Pol I) يحفز نسخ جميع جينات الرنا الريباسي باستثناء 5S. [3] [4] يتم تنظيم جينات الرنا الريباسي في وحدة نسخ واحدة ويتم نسخها في نسخة مستمرة. ثم تتم معالجة هذا السلائف في ثلاثة جزيئات رناوية: 18S و 5.8S و 28S. يحدث نسخ جينات الرنا الريباسي في بنية متخصصة للنواة تسمى النواة ، [5] حيث يتم دمج الرنا الريباسي المنسوخ مع البروتينات لتشكيل الريبوسومات. [6]

RNA polymerase II (Pol II) مسؤول عن نسخ جميع mRNAs ، وبعض snRNAs ، و siRNAs ، وجميع miRNAs.[3] [4] توجد العديد من نسخ Pol II بشكل عابر كسلائف مفردة من RNAs (pre-RNAs) والتي تتم معالجتها بشكل أكبر لتوليد RNAs ناضجة. [1] على سبيل المثال ، يتم معالجة السلائف mRNAs (pre-mRNAs) على نطاق واسع قبل الخروج إلى السيتوبلازم من خلال المسام النووي لترجمة البروتين.

يقوم RNA polymerase III (Pol III) بنسخ RNAs الصغيرة غير المشفرة ، بما في ذلك الحمض النووي الريبي ، و 5S rRNA ، و U6 snRNA ، و SRP RNA ، وغيرها من RNAs القصيرة المستقرة مثل ribonuclease P RNA. [7]

تحتوي RNA Polymerases I و II و III على 14 و 12 و 17 وحدة فرعية على التوالي. [8] جميع البوليميرات حقيقية النواة الثلاثة لها خمس وحدات فرعية أساسية تظهر التماثل مع الوحدات الفرعية و β 'و α I و α II و ω من E. coli RNA polymerase. يتم استخدام وحدة فرعية متطابقة شبيهة بـ ω (RBP6) بواسطة جميع البوليمرات حقيقية النواة الثلاثة ، بينما يتم استخدام نفس الوحدات الفرعية الشبيهة بـ α بواسطة Pol I و III. تشترك البوليمرات الثلاث حقيقية النواة في أربع وحدات فرعية مشتركة فيما بينها. الوحدات الفرعية المتبقية هي فريدة من نوعها لكل بوليميريز RNA. الوحدات الفرعية الإضافية الموجودة في Pol I و Pol III بالنسبة إلى Pol II ، متماثلة مع عوامل النسخ Pol II. [8]

توفر الهياكل البلورية لبوليميرات الحمض النووي الريبي I [9] و II [10] فرصة لفهم التفاعلات بين الوحدات الفرعية والآلية الجزيئية لنسخ حقيقيات النوى بالتفصيل الذري.

يلعب مجال الكاربوكسيل الطرفي (CTD) الخاص بـ RPB1 ، وهو أكبر وحدة فرعية من RNA polymerase II ، دورًا مهمًا في الجمع بين الآلات اللازمة لتركيب ومعالجة نصوص Polymerase. [11] طويل ومضطرب هيكليًا ، يحتوي CTD على تكرارات متعددة لتسلسل سباعي الببتيد YSPTSPS التي تخضع للفسفرة وتعديلات أخرى بعد الترجمة أثناء دورة النسخ. تشكل هذه التعديلات وتنظيمها الكود التشغيلي لـ CTD للتحكم في بدء النسخ والاستطالة والإنهاء والنسخ المزدوج ومعالجة RNA. [11]

يحدث بدء النسخ الجيني في حقيقيات النوى في خطوات محددة. [1] أولاً ، يرتبط بوليميراز الحمض النووي الريبي مع عوامل النسخ العامة بالمنطقة المحفزة للجين لتشكيل معقد مغلق يسمى معقد ما قبل التأسيس. ينتج عن الانتقال اللاحق للمركب من الحالة المغلقة إلى الحالة المفتوحة ذوبان أو فصل خيوط الحمض النووي وتحديد موضع خيط القالب إلى الموقع النشط لبوليميراز الحمض النووي الريبي. بدون الحاجة إلى مادة أولية ، يمكن أن يبدأ بوليميراز الحمض النووي الريبي في تخليق سلسلة جديدة من الحمض النووي الريبي باستخدام خيط DNA النموذجي لتوجيه اختيار الريبونوكليوتيد وكيمياء البلمرة. [1] ومع ذلك ، يتم إحباط العديد من التوليفات التي بدأت قبل أن تصل النصوص إلى طول كبير (

10 نيوكليوتيدات). خلال هذه الدورات الفاشلة ، يستمر البوليميراز في عمل وإصدار نسخ قصيرة حتى يتمكن من إنتاج نسخة تفوق عشرة نيوكليوتيدات في الطول. بمجرد الوصول إلى هذه العتبة ، يمر بوليميراز الحمض النووي الريبي المروج وينتقل النسخ إلى مرحلة الاستطالة. [1]

تحرير محفزات حقيقيات النوى وعوامل النسخ العامة

تحتوي الجينات المنسوخة Pol II على منطقة في الجوار المباشر لموقع بدء النسخ (TSS) الذي يربط ويضع مجمع ما قبل الشروع. تسمى هذه المنطقة بالمحفز الأساسي بسبب دورها الأساسي في بدء النسخ. [12] [13] توجد فئات مختلفة من عناصر التسلسل في المحفزات. على سبيل المثال ، صندوق TATA هو تسلسل التعرف على الحمض النووي المحفوظ للغاية لبروتين ربط صندوق TATA ، TBP ، الذي يبدأ ارتباطه بتجميع مجمع النسخ في العديد من الجينات.

تحتوي الجينات حقيقية النواة أيضًا على متواليات تنظيمية تتجاوز المحفز الأساسي. تربط عناصر التحكم المؤثرة في رابطة الدول المستقلة منشطات النسخ أو المثبطات لزيادة أو تقليل النسخ من المروج الأساسي. تشمل العناصر التنظيمية جيدة المواصفات المعززات وكواتم الصوت والعوازل. يمكن أن تنتشر هذه التسلسلات التنظيمية على مسافة جينية كبيرة ، وأحيانًا تقع مئات الكيلوبات من المروجين الأساسيين. [1]

عوامل النسخ العامة هي مجموعة من البروتينات المشاركة في بدء النسخ والتنظيم. [1] تحتوي هذه العوامل عادةً على مجالات ربط الحمض النووي التي تربط عناصر تسلسل معينة من المحفز الأساسي وتساعد على تجنيد بوليميريز الحمض النووي الريبي في موقع بدء النسخ. تتضمن عوامل النسخ العامة لـ RNA polymerase II TFIID و TFIIA و TFIIB و TFIIF و TFIIE و TFIIH. [1] [14] [15]

تجميع مجمع preinitiation تحرير

يجب تجميع النسخ ومجموعة كاملة من عوامل النسخ العامة وبوليميراز الحمض النووي الريبي في المروج الأساسي لتشكيل

مجمع دالتون 2.5 مليون. [16] على سبيل المثال ، بالنسبة للمروجين الذين يحتويون على صندوق TATA بالقرب من TSS ، فإن التعرف على صندوق TATA بواسطة الوحدة الفرعية TBP لـ TFIID يبدأ في تجميع مجمع النسخ. البروتينات التالية التي سيتم إدخالها هي TFIIA و TFIIB ، والتي تعمل على تثبيت مجمع DNA-TFIID وتجنيد Pol II بالاشتراك مع TFIIF وعوامل النسخ الإضافية. يعمل TFIIB كجسر بين TBP المرتبط بـ TATA والبوليميراز ويساعد على وضع المركز النشط للبوليميراز في الموضع الصحيح لبدء النسخ. يعد TFIIH أحد عوامل النسخ الأخيرة التي يتم تجنيدها في مجمع ما قبل التأسيس ، والذي يلعب دورًا مهمًا في ذوبان المحفز والهروب. [17]

المروج الصهر وفتح التشكيل المعقد تحرير

بالنسبة للجينات المنسوخة pol II ، وعلى عكس بوليميراز الحمض النووي الريبي البكتيري ، يتطلب ذوبان المحفز التحلل المائي لـ ATP ويتوسطه TFIIH. [17] TFIIH عبارة عن بروتين مكون من عشر وحدات فرعية ، بما في ذلك أنشطة ATPase وبروتين كينيز. [18] بينما يتم الاحتفاظ بالحمض النووي للمُعزِّز المنبع في موضع ثابت بواسطة TFIID ، يسحب TFIIH الحمض النووي المزدوج الشريطة المصب إلى شق البوليميراز ، مما يؤدي إلى فصل خيوط الحمض النووي وانتقال معقد التهيئة الأولية من الحالة المغلقة إلى الحالة المفتوحة . يساعد TFIIB في تكوين معقد مفتوح عن طريق ربط الحمض النووي الذائب وتثبيت فقاعة النسخ.

بدء فاشل تحرير

بمجرد فتح مجمع البدء ، يتم إحضار أول ريبونوكليوتيد إلى الموقع النشط لبدء تفاعل البلمرة في حالة عدم وجود مادة أولية. [1] هذا يولد سلسلة من الحمض النووي الريبي الوليدة التي تشكل ثنائي الاتجاه مع خيط DNA النموذجي. ومع ذلك ، قبل الدخول في مرحلة الاستطالة ، قد ينتهي البوليميراز قبل الأوان ويطلق نسخة قصيرة مبتورة. هذه العملية تسمى البدء الفاشل. [19] قد تحدث العديد من دورات البدء المجهض قبل أن يكبر النص إلى الطول الكافي لتعزيز هروب البوليميراز من المحفز. خلال دورات البدء الفاشلة ، يظل بوليميريز الحمض النووي الريبي مرتبطًا بالمحفز ويسحب الحمض النووي المصب إلى شقه الحفزي في حركة من نوع الشق. [19]

المروج تحرير الهروب

عندما يصل النص إلى طول عتبة عشرة نيوكليوتيدات ، فإنه يدخل قناة خروج الحمض النووي الريبي. [1] يكسر البوليميراز تفاعلاته مع عناصر المحفز وأي بروتينات تنظيمية مرتبطة بمركب البدء الذي لم يعد بحاجة إليه. [20] يتطلب هروب المروج في حقيقيات النوى تحلل ATP المائي ، وفي حالة Pol II-phosphorylation of the CTD. وفي الوقت نفسه ، تنهار فقاعة النسخ إلى 12-14 نيوكليوتيد ، مما يوفر الطاقة الحركية اللازمة للهروب. [1]

بعد الهروب من المحفز وإلقاء معظم عوامل النسخ من أجل البدء ، يكتسب البوليميراز عوامل جديدة للمرحلة التالية من النسخ: الاستطالة. [21] [22] استطالة النسخ هي عملية تصنيعية. يتم فك ضغط الحمض النووي المزدوج الذي تقطعت به السبل والذي يدخل من مقدمة الإنزيم للاستفادة من الشريط النموذجي لتخليق الحمض النووي الريبي. لكل زوج من قواعد الحمض النووي مفصولة بالبوليميراز المتقدم ، يتم تشكيل زوج واحد من الحمض النووي الريبي الهجين: زوج قاعدة الحمض النووي على الفور. تخرج خيوط الحمض النووي وسلسلة الحمض النووي الريبي الوليدة من قنوات منفصلة يلتئم شمل خيوط الحمض النووي في النهاية اللاحقة لفقاعة النسخ بينما يظهر الحمض النووي الريبي الفردي بمفرده.

تحرير عوامل الاستطالة

من بين البروتينات التي يتم تجنيدها للبوليميراز عوامل الاستطالة ، والتي تسمى على هذا النحو لأنها تحفز استطالة النسخ. [23] هناك فئات مختلفة من عوامل الاستطالة. يمكن لبعض العوامل أن تزيد من المعدل الإجمالي للنسخ ، وبعضها يمكن أن يساعد البوليميراز من خلال مواقع التوقف المؤقت ، وبعضها يمكن أن يساعد البوليميراز على النسخ من خلال الكروماتين. [24] أحد عوامل الاستطالة ، P-TEFb ، مهم بشكل خاص. [25] يفسف P-TEFb البقايا الثانية (Ser-2) لتكرار CTD (YSPTSPS) من Pol II المرتبط. يعمل P-TEFb أيضًا على الفسفرة وينشط SPT5 و TAT-SF1. SPT5 هو عامل نسخ عالمي يساعد على تجنيد إنزيم 5'-capping إلى Pol II باستخدام CTD فسفرة في Ser-5. يقوم TAF-SF1 بتجنيد مكونات آلية الربط RNA إلى Ser-2 phosphorylated CTD. يساعد P-TEFb أيضًا في قمع التوقف المؤقت للبوليميراز عندما يواجه تسلسلات معينة فور البدء. [25]

تحرير دقة النسخ

يتم تحقيق دقة النسخ من خلال آليات متعددة. تحدد بوليمرات الحمض النووي الريبي الركيزة الصحيحة للنيوكليوزيد ثلاثي الفوسفات (NTP) لمنع أخطاء النسخ. يتم قبول NTP فقط الذي يستند بشكل صحيح إلى أزواج مع قاعدة الترميز في الحمض النووي في المركز النشط. [26] [27] يؤدي بوليميراز الحمض النووي الريبي وظيفتين معروفتين لقراءة الإثبات لاكتشاف وإزالة النيوكليوتيدات غير المدمجة: التحرير الفسفوري والتحرير المائي. [1] يزيل الأول الريبونيوكليوتيد المُدرج بشكل غير صحيح عن طريق عكس بسيط لتفاعل البلمرة ، في حين أن الأخير يتضمن التراجع عن البوليميراز وشق جزء من منتج الحمض النووي الريبي المحتوي على خطأ. عامل الاستطالة TFIIS (InterPro: IPR006289 يحفز TCEA1 ، TCEA2 ، TCEA3) نشاط ريبونوكلياز متأصل في البوليميراز ، مما يسمح بإزالة القواعد غير المدمجة من خلال تحلل الحمض النووي الريبي المحلي المحدود. [28] لاحظ أن جميع التفاعلات (تخليق روابط الفوسفات ، التحلل الفوسفوري ، التحلل المائي لرابطة الفوسفوديستر) يتم إجراؤها بواسطة بوليميراز الحمض النووي الريبي باستخدام مركز نشط واحد. [29]

تحرير الإيقاف المؤقت والتوازن والتراجع

استطالة النسخ ليست رحلة سلسة على طول الحمض النووي المزدوج الذي تقطعت به السبل ، حيث يخضع بوليميريز الحمض النووي الريبي إلى توقف نسخي مشترك مكثف أثناء استطالة النسخ. [30] [31] بشكل عام ، لا ينتقل RNA polymerase II عبر الجين بوتيرة ثابتة. بدلاً من ذلك ، يتوقف بشكل دوري عند تسلسلات معينة ، أحيانًا لفترات طويلة من الوقت قبل استئناف النسخ. [32] يظهر هذا التوقف المؤقت بشكل خاص في النيوكليوسومات ، وينشأ جزئيًا من خلال دخول البوليميراز إلى حالة تراجع غير مؤهلة نسبيًا. [30] تتراوح مدة فترات التوقف المؤقت هذه من ثوانٍ إلى دقائق أو أكثر ، ويمكن تعزيز الخروج من فترات التوقف الطويلة الأمد بواسطة عوامل الاستطالة مثل TFIIS. [33]

يستخدم هذا الإيقاف المؤقت أيضًا في بعض الأحيان للتدقيق هنا حيث يقوم البوليميراز بالنسخ الاحتياطي ، ويمحو بعضًا من الحمض النووي الريبي الذي صنعه بالفعل ، ولديه تجربة أخرى في النسخ. [1] في الحالات القصوى ، على سبيل المثال ، عندما يواجه البوليميراز نيوكليوتيد تالف ، فإنه يتوقف تمامًا. في كثير من الأحيان ، يتم إيقاف استطالة البوليميراز بالقرب من المروج. [٣٢] يعتبر الإيقاف المؤقت القريب للمحفز أثناء الاستطالة المبكرة آلية شائعة الاستخدام لتنظيم الجينات التي تستعد للتعبير عنها بسرعة أو بطريقة منسقة. يتم التوسط في التوقف المؤقت بواسطة مركب يسمى NELF (عامل الاستطالة السلبي) بالتعاون مع DSIF (عامل تحفيز حساسية DRB الذي يحتوي على SPT4 / SPT5). [34] يتم تحرير الانسداد بمجرد أن يتلقى البوليميراز إشارة تنشيط ، مثل فسفرة Ser-2 من ذيل CTD بواسطة P-TEFb. عوامل الاستطالة الأخرى مثل ELL و TFIIS تحفز معدل الاستطالة عن طريق الحد من طول الوقت الذي يتوقف فيه البلمرة مؤقتًا. [1]

تحرير معالجة RNA

يرتبط استطالة البوليميراز بمجموعة من عوامل البروتين المطلوبة لأنواع مختلفة من معالجة الحمض النووي الريبي. [1] يتم تغطية mRNA بمجرد ظهوره من قناة خروج RNA للبوليميراز. بعد السد ، قد يكون نزع الفسفرة من Ser-5 داخل تكرارات CTD مسؤولاً عن تفكك آلية السد. تؤدي الفسفرة الإضافية لـ Ser-2 إلى توظيف آلية الربط RNA التي تحفز إزالة الإنترونات غير المشفرة لتوليد mRNA ناضجة. [1] يوسع التضفير البديل مكملات البروتين في حقيقيات النوى. تمامًا كما هو الحال مع 5’-capping and splicing ، فإن ذيل CTD يشارك في تجنيد الإنزيمات المسؤولة عن 3’-polyadenylation ، حدث معالجة RNA الأخير الذي يقترن بإنهاء النسخ. [1]

المرحلة الأخيرة من النسخ هي الإنهاء ، مما يؤدي إلى تفكك النسخة الكاملة وإطلاق بوليميريز الحمض النووي الريبي من الحمض النووي للقالب. تختلف العملية لكل من بوليميرات الحمض النووي الريبي الثلاثة. [35] آلية الإنهاء هي أقل مراحل النسخ الثلاثة فهماً.

التحرير المعتمد على العامل

يتم إجراء إنهاء نسخ جينات ما قبل الرنا الريباسي بواسطة بوليميراز Pol I بواسطة نظام يحتاج إلى عامل إنهاء نسخ محدد. [3] الآلية المستخدمة تحمل بعض التشابه مع الإنهاء المعتمد على rho في بدائيات النوى. [36] تحتوي الخلايا حقيقية النواة على مئات من تكرارات الحمض النووي الريبوزومي ، والتي تتوزع أحيانًا على عدة كروموسومات. يحدث إنهاء النسخ في منطقة المباعدة بين الجينات الريبوزومية التي تحتوي على العديد من مواقع إنهاء النسخ في الجزء العلوي من موقع الإيقاف المؤقت Pol I. من خلال آلية غير معروفة حتى الآن ، يتم قطع نهاية النسخة الثالثة من النص ، مما يؤدي إلى توليد جزيء كبير من الرنا الريباسي الأولي الذي تتم معالجته بشكل أكبر في الرنا الريباسي 18S و 5.8S و 28S الناضج.

عندما يصل Pol II إلى نهاية الجين ، يتعرف مركبان من البروتين يحملهما CTD و CPSF (عامل خصوصية الانقسام وعامل التحلل المتعدد) و CSTF (عامل تحفيز الانقسام) ، على إشارة poly-A في الحمض النووي الريبي المنسوخ. [35] يقوم كل من CPSF و CSTF المرتبط بـ Poly-A بتجنيد بروتينات أخرى لتنفيذ انشقاق الحمض النووي الريبي (RNA) ومن ثم الارتباط بعديد الأدينيل. يضيف Poly-A polymerase ما يقرب من 200 adenines إلى الطرف 3 'المشقوق من RNA بدون قالب. [35] ذيل poly-A الطويل فريد من نوعه بالنسبة لنصوص Pol II.

في عملية إنهاء النسخ بواسطة Pol I و Pol II ، لا يتحلل مجمع الاستطالة فورًا بعد انشقاق الحمض النووي الريبي. يستمر البوليميراز في التحرك على طول القالب ، مُولِّدًا جزيء RNA ثانيًا مرتبطًا بمركب الاستطالة. [1] تم اقتراح نموذجين لشرح كيفية تحقيق الإنهاء أخيرًا. [35] ينص النموذج الخيفي على أنه عندما يستمر النسخ خلال تسلسل الإنهاء ، فإنه يتسبب في تفكيك عوامل الاستطالة و / أو تجميع عوامل الإنهاء التي تسبب تغيرات مطابقة لمركب الاستطالة. [36] [37] يقترح نموذج الطوربيد أن نوكلياز خارجي 5 'إلى 3' يحط من الحمض النووي الريبي الثاني عندما يخرج من مجمع الاستطالة. يتم تحرير البوليميراز حيث يتفوق عليه نوكلياز خارجي عالي المعالجة. يقترح أن وجهة نظر ناشئة سوف تعبر عن دمج هذين النموذجين. [37]

تحرير عامل مستقل

يمكن أن ينهي RNA polymerase III النسخ بكفاءة دون مشاركة عوامل إضافية. تتكون إشارة إنهاء Pol III من امتداد من الثايمينات (على حبلا غير قالب) يقع ضمن 40 نقطة أساس في المصب من نهاية 3 'من الرنا الناضج. [35] تتوقف إشارة إنهاء poly-T مؤقتًا Pol III

يتم تنظيم التعبير الجيني في حقيقيات النوى من خلال تفاعل عدة مستويات من التحكم التي تعمل محليًا لتشغيل أو إيقاف الجينات الفردية استجابةً لحاجة خلوية محددة وعلى الصعيد العالمي للحفاظ على نمط التعبير الجيني على مستوى الكروماتين الذي يشكل هوية الخلية . [1] [38] نظرًا لأن جينوم حقيقيات النوى يلتف حول الهيستونات لتشكيل الجسيمات النووية وهياكل الكروماتين عالية المستوى ، فإن ركائز آلية النسخ مخفية جزئيًا بشكل عام. [1] بدون البروتينات المنظمة ، يتم التعبير عن العديد من الجينات بمستوى منخفض أو لا يتم التعبير عنها على الإطلاق. يتطلب النسخ إزاحة النوكليوسومات الموضوعة لتمكين آلية النسخ من الوصول إلى الحمض النووي. [39]

تخضع جميع خطوات النسخ لدرجة معينة من التنظيم. [1] بدء النسخ على وجه الخصوص هو المستوى الأساسي الذي يتم فيه تنظيم التعبير الجيني. يعد استهداف الخطوة الأولية لتحديد المعدل هو الأكثر كفاءة من حيث تكاليف الطاقة للخلية. يتم تنظيم بدء النسخ من خلال العناصر المؤثرة (المعززات ، كاتمات الصوت ، العوازل) داخل المناطق التنظيمية للحمض النووي ، وعوامل التحويل الخاصة بالتسلسل التي تعمل كمنشطات أو مثبطات. [1] يمكن أيضًا تنظيم النسخ الجيني بعد البدء من خلال استهداف حركة البوليميراز المطول. [40]

التحكم العالمي والتنظيم اللاجيني تحرير

يتم تنظيم جينوم حقيقيات النوى في هيكل كروماتين مضغوط يسمح فقط بالوصول المنظم للحمض النووي. يمكن أن يكون هيكل الكروماتين "مفتوحًا" عالميًا وأكثر تساهلاً في النسخ ، أو "مكثفًا" عالميًا وغير نشط نسبيًا. السابق (كروماتين حقيقي) معبأ بشكل خفيف وغني بالجينات تحت النسخ النشط. يتضمن الأخير (الهيتروكروماتين) مناطق فقيرة الجينات مثل التيلوميرات والوسط ولكن أيضًا مناطق ذات كثافة جينية طبيعية ولكن تم إسكاتها نسبيًا. يمكن إسكات النسخ عن طريق تعديل هيستون (نزع الأسيتيل والميثيل) ، وتداخل الحمض النووي الريبي ، و / أو مثيلة الحمض النووي. [41]

يتم توريث أنماط التعبير الجيني التي تحدد هوية الخلية من خلال انقسام الخلية. [1] تسمى هذه العملية التنظيم اللاجيني. يتم توريث مثيلة الحمض النووي بشكل موثوق من خلال عمل ميثيلات الصيانة التي تعدل خيط الحمض النووي الناشئ الناتج عن النسخ المتماثل. [1] في خلايا الثدييات ، مثيلة الحمض النووي هي العلامة الأولية للمناطق التي تم إخمادها نسبيًا. يمكن للبروتينات المتخصصة التعرف على العلامة وتجنيد هيستون ديسيتيلاسز وميثيلاز لإعادة تثبيت الإسكات. يمكن أيضًا وراثة تعديلات هيستون النيوكليوسوم أثناء انقسام الخلية ، ومع ذلك ، ليس من الواضح ما إذا كان يمكن أن تعمل بشكل مستقل دون توجيه عن طريق مثيلة الحمض النووي. [1]

تحرير التنشيط الخاص بالجينات

تتمثل المهمتان الرئيسيتان لبدء النسخ في تزويد RNA polymerase بإمكانية الوصول إلى المروج وتجميع عوامل النسخ العامة مع البوليميراز في مجمع بدء النسخ. تم تحديد آليات متنوعة لبدء النسخ عن طريق تجاوز الإشارات المثبطة في محفز الجينات. [1] اكتسبت الجينات حقيقية النواة تسلسلات تنظيمية واسعة النطاق تشمل عددًا كبيرًا من مواقع ربط المنظم وتنتشر قواعد الكيل الشاملة (أحيانًا مئات من قواعد الكيلوبالات) من المروج - سواء في المنبع أو في اتجاه التيار. [1] غالبًا ما يتم تجميع مواقع ربط المنظم معًا في وحدات تسمى المُحسِنات. يمكن أن تسهل المعززات العمل التعاوني للغاية للعديد من عوامل النسخ (التي تشكل المعززات). تسمح المعززات عن بعد بتنظيم النسخ عن بعد. العوازل الموضوعة بين المعززات والمحفزات تساعد في تحديد الجينات التي يمكن للمُحسِّن أو لا يمكنه التأثير عليها.

المنشطات النسخية حقيقية النواة لها وظائف ربط وتفعيل منفصلة للحمض النووي.[1] عند الارتباط بعنصر رابطة الدول المستقلة ، يمكن للمنشط تجنيد البوليميراز مباشرة أو تجنيد العوامل الأخرى التي تحتاجها آلية النسخ. يمكن للمنشِّط أيضًا تجنيد معدِّلات نيوكليوسوم تعمل على تغيير الكروماتين في المنطقة المجاورة للمُحفِّز وبالتالي المساعدة في البدء. يمكن للمنشطات المتعددة العمل معًا ، إما عن طريق تجنيد مكون مشترك أو مكونين يعتمدان بشكل متبادل على آلية النسخ ، أو عن طريق مساعدة بعضهم البعض على الارتباط بمواقع الحمض النووي الخاصة بهم. [1] يمكن لهذه التفاعلات التآزر بين مدخلات إشارات متعددة وإنتاج استجابات نسخية معقدة لتلبية الاحتياجات الخلوية.

تحرير القمع الخاص بالجينات

تشترك مثبطات النسخ حقيقية النواة في بعض الآليات التي تستخدمها نظيراتها بدائية النواة. على سبيل المثال ، من خلال الارتباط بموقع ما على الحمض النووي يتداخل مع موقع ارتباط المنشط ، يمكن للمُثبِط أن يثبط ارتباط المنشط. ولكن في كثير من الأحيان ، تثبط مثبطات حقيقية النواة وظيفة المنشط عن طريق إخفاء مجال تنشيطه ، أو منع توطينه النووي ، أو تعزيز تدهوره ، أو تعطيله من خلال التعديلات الكيميائية. [1] يمكن للمُثبطات أن تمنع مباشرة بدء النسخ عن طريق الارتباط بموقع أعلى من المحفز والتفاعل مع آلية النسخ. يمكن للمُثبِّطين قمع النسخ بشكل غير مباشر عن طريق تجنيد مُعدِّلات هيستون (ديسيتيلاز وميثيليز) أو إنزيمات إعادة تشكيل الجسيمات النووية التي تؤثر على إمكانية الوصول إلى الحمض النووي. [1] قمع تعديلات الهيستون والحمض النووي هي أيضًا أساس إسكات النسخ الذي يمكن أن ينتشر على طول الكروماتين ويوقف جينات متعددة. [42]

الاستطالة والتحكم في الإنهاء تحرير

تبدأ مرحلة الاستطالة بمجرد اكتمال تجميع مجمع الاستطالة ، وتتقدم حتى يتم العثور على تسلسل إنهاء. [1] إن حركة ما بعد البدء لبوليميراز الحمض النووي الريبي هي هدف فئة أخرى من الآليات التنظيمية الهامة. على سبيل المثال ، يؤثر منشط النسخ Tat على الاستطالة بدلاً من البدء أثناء تنظيم نسخ فيروس نقص المناعة البشرية. [43] في الواقع ، يتم تنظيم العديد من جينات حقيقيات النوى عن طريق تحرير كتلة لاستطالة النسخ تسمى التوقف المؤقت القريب للمحفز. [44] يمكن أن يؤثر التوقف المؤقت على بنية الكروماتين في المحفزات لتسهيل نشاط الجين ويؤدي إلى استجابات نسخية سريعة أو متزامنة عندما تتعرض الخلايا لإشارة تنشيط. [32] يرتبط التوقف المؤقت بربط عاملي استطالة سلبيين ، DSIF (SPT4 / SPT5) و NELF ، بمركب الاستطالة. يمكن أن تؤثر العوامل الأخرى أيضًا على استقرار ومدة البوليميراز المتوقف مؤقتًا. [45] يتم تشغيل الإيقاف المؤقت عن طريق توظيف P-TEFb kinase. [40]

برز إنهاء النسخ أيضًا كمجال مهم لتنظيم النسخ. يقترن الإنهاء بإعادة التدوير الفعال للبوليميراز. [46] يمكن أيضًا للعوامل المرتبطة بإنهاء النسخ أن تتوسط حلقة الجينات وبالتالي تحديد كفاءة إعادة البدء.

عندما يتم إيقاف النسخ عن طريق وجود آفة في الشريط المنسوخ من الجين ، يتم تجنيد بروتينات إصلاح الحمض النووي إلى بوليميراز الحمض النووي الريبي المتوقف لبدء عملية تسمى الإصلاح المقترن بالنسخ. [47] محور هذه العملية هو عامل النسخ العام TFIIH الذي يحتوي على نشاط ATPase. يتسبب TFIIH في حدوث تغيير توافقي في البوليميراز ، لفضح فقاعة النسخ المحبوسة بالداخل ، حتى تتمكن إنزيمات إصلاح الحمض النووي من الوصول إلى الآفة. [48] ​​وهكذا ، فإن بوليميراز الحمض النووي الريبي يعمل كبروتين مستشعر للضرر في الخلية لاستهداف إنزيمات الإصلاح للجينات التي يتم نسخها بنشاط.

يعتبر النسخ حقيقيات النوى أكثر تعقيدًا من النسخ بدائية النواة. على سبيل المثال ، في حقيقيات النوى ، يتم تحديد المادة الجينية (DNA) ، وبالتالي النسخ ، بشكل أساسي في النواة ، حيث يتم فصلها عن السيتوبلازم (الذي تحدث فيه الترجمة) بواسطة الغشاء النووي. يسمح هذا بالتنظيم الزمني للتعبير الجيني من خلال عزل الحمض النووي الريبي في النواة ، ويسمح بالنقل الانتقائي للرنا الناضج إلى السيتوبلازم. لا تمتلك البكتيريا نواة مميزة تفصل الحمض النووي عن الريبوسوم ويتم ترجمة الرنا المرسال إلى بروتين بمجرد نسخه. يوفر الاقتران بين العمليتين آلية مهمة لتنظيم الجينات بدائية النواة. [1]

على مستوى البدء ، يرتبط بوليميراز الحمض النووي الريبي في بدائيات النوى (البكتيريا على وجه الخصوص) بقوة بمنطقة المروج ويبدأ معدل نسخ أساسي مرتفع. لا حاجة لتحلل ATP المائي للانتقال القريب إلى الفتح ، حيث يتم تحريك ذوبان المحفز عن طريق تفاعلات ملزمة تفضل التشكل الذائب. الكروماتين يعيق النسخ في حقيقيات النوى بشكل كبير. مطلوب تجميع مجمع كبير متعدد البروتينات قبل البدء الخاص بالمروج. يتطلب ذوبان المروج في حقيقيات النوى التحلل المائي لـ ATP. نتيجة لذلك ، تُظهر بوليمرات الحمض النووي الريبي حقيقية النواة معدلًا أساسيًا منخفضًا لبدء النسخ. [42]

في الفقاريات ، تحتوي غالبية المحفزات الجينية على جزيرة CpG بها العديد من مواقع CpG. [49] عندما يتم ميثلة العديد من مواقع CpG المحفز للجين ، يصبح الجين صامتًا. [50] تحتوي سرطانات القولون والمستقيم عادةً على 3 إلى 6 طفرات للسائقين و 33 إلى 66 طفرات في الرحلة أو الركاب. [51] ومع ذلك ، قد يكون إسكات النسخ أكثر أهمية من الطفرة في التسبب في تطور السرطان. على سبيل المثال ، في سرطانات القولون والمستقيم ، يتم إسكات حوالي 600 إلى 800 جين نسبيًا بواسطة مثيلة جزيرة CpG (انظر تنظيم النسخ في السرطان). يمكن أن يحدث القمع النسخي في السرطان أيضًا عن طريق آليات الوراثة اللاجينية الأخرى ، مثل التعبير المتغير عن الرنا الميكروي. [52] في سرطان الثدي ، قد يحدث كبت نسخ BRCA1 بشكل متكرر عن طريق microRNA-182 مفرط التعبير عنه عن طريق فرط ميثيل محفز BRCA1 (انظر التعبير المنخفض عن BRCA1 في سرطان الثدي والمبيض).


محتويات

يمكن تصنيف المخففات وفقًا لنوع الجزيء الذي يؤدي إلى التغيير في بنية الحمض النووي الريبي. من المحتمل أن تكون آليات التوهين والنسخ قد تطورت مبكرًا ، ربما قبل فصل العتائق / البكتيريا ، وقد تطورت منذ ذلك الحين لاستخدام عدد من جزيئات الاستشعار المختلفة (تم العثور على أوبرون التريبتوفان للتوهين الحيوي يستخدم ثلاث آليات مختلفة في كائنات مختلفة). 1]

توهين جزيء صغير (المحولات الريبية) تحرير

تربط تسلسلات Riboswitch (في نسخة زعيم mRNA) جزيئات مثل الأحماض الأمينية والنيوكليوتيدات والسكريات والفيتامينات وأيونات المعادن وغيرها من الروابط الصغيرة [2] التي تسبب تغيرًا في تكوين الحمض النووي الريبي. معظم هذه المخففات مثبطة وتستخدمها الجينات للإنزيمات التخليقية الحيوية أو الناقلات [2] التي يرتبط تعبيرها عكسيًا بتركيز المستقلبات المقابلة لها. مثال - التخليق الحيوي للكوبالامين ، ومفتاح AMP-GMP الدوري ، والتخليق الحيوي لليسين ، والتخليق الحيوي للجليسين ، ومفتاح الفلورويد ، إلخ.

T- مربعات تحرير

ترتبط هذه العناصر بـ tRNAs محددة غير مشحونة وتعديل التعبير عن عوامل synthetase aminoacyl-tRNA المقابلة. [1] المستويات العالية من الحمض الريبي النووي النقال غير المشحون تعزز التسلسل المضاد للفاصل الذي يؤدي إلى زيادة تركيزات الحمض الريبي النووي النقال المشحون. يعتبر البعض هذه عائلة منفصلة من المحولات الريبية [3] ولكنها أكثر تعقيدًا بشكل ملحوظ من الفئة السابقة من المخففات.

تحرير التوهين بوساطة البروتين

قد تمنع تفاعلات البروتين والحمض النووي الريبي (RNA) أو تثبت تكوين بنية مضادة للفصل. [1]

تحرير التوهين بوساطة الريبوسوم

في هذه الحالة RNA polymerase يعتمد على نشاط الريبوسوم (المتأخر) إذا توقف الريبوسوم مؤقتًا بسبب عدم كفاية الحمض الريبي النووي النقال المشحون ثم يفضل الهيكل المضاد للفصل. مثال المخفف المتعارف عليه لـ trp يستخدم operon هذه الآلية في بكتريا قولونية.

تعديل موازين الحرارة RNA

تقدم تشكيلات الحلقة المعتمدة على درجة الحرارة الاعتماد على درجة الحرارة في التعبير عن عوامل المصب. تعمل كل هذه العناصر بطريقة تعتمد على الترجمة من خلال التحكم في إمكانية الوصول إلى تسلسل Shine-Dalgarno ، على سبيل المثال التعبير عن الجزر المسببة للأمراض لبعض البكتيريا عند دخولها إلى مضيف. [2] [4] تتنبأ البيانات الحديثة بوجود بنى ثانوية بديلة تعتمد على درجة الحرارة (بما في ذلك عوامل الإنهاء المستقلة عن عامل Rho) في بداية بروتينات الصدمة الباردة في بكتريا قولونية. [2]

لوحظ التوهين لأول مرة بواسطة Charles Yanofsky في أوبرا trp لـ بكتريا قولونية. [5] الملاحظة الأولى كانت مرتبطة بحقيقتين علميتين منفصلتين. الطفرات التي تسببت في القضاء على جين trp R (الكابت) لا تزال تُظهر بعض التنظيم لأوبيرون trp (لم يتم تحريض / قمع هذه الطفرات بشكل كامل بواسطة التربتوفان). يبلغ النطاق الإجمالي لتنظيم مشغل trp حوالي 700 X (تشغيل / إيقاف). عندما تم إخراج مكبّر trp ، لا يزال المرء يحصل على حوالي 10 X تنظيم بسبب غياب أو وجود trp. عندما تم تحديد تسلسل بداية مشغل trp ، شوهد إطار قراءة مفتوح غير عادي (ORF) يسبق مباشرة ORFs للجينات الهيكلية المعروفة لأنزيمات التربتوفان التخليقية الحيوية. تمت ملاحظة المعلومات الهيكلية العامة الموضحة أدناه من تسلسل عامل trp.

أولاً ، لاحظ يانوفسكي أن ORF يحتوي على اثنين من أكواد Trp الترادفية وأن البروتين يحتوي على تركيبة Trp في المائة والتي كانت حوالي 10 × طبيعي. ثانيًا ، احتوى الرنا المرسال في هذه المنطقة على مناطق من التناظر الثنائي مما يسمح له بتكوين بنيتين ثانويتين متنافيتين. بدا أحد الهياكل تمامًا مثل إشارة إنهاء النسخ المستقلة عن rho. الهيكل الثانوي الآخر ، إذا تم تشكيله ، سيمنع تكوين هذا الهيكل الثانوي وبالتالي فاصل. هذا الهيكل الآخر يسمى "الاستباقية".

مثال على ذلك هو trp الجين في البكتيريا. عندما يكون هناك مستوى عالٍ من التربتوفان في المنطقة ، فإنه من غير المجدي للبكتيريا أن تصنع المزيد. عندما يربط بوليميراز الحمض النووي الريبي وينسخ ملف trp الجين ، سيبدأ الريبوسوم في الترجمة. (هذا يختلف عن الخلايا حقيقية النواة ، حيث يجب أن يخرج الحمض النووي الريبي من النواة قبل بدء الترجمة.) يحتوي تسلسل المخفف ، الذي يقع بين تسلسل زعيم الرنا المرسال (5 'UTR) وتسلسل الجينات trp operon ، على أربعة مجالات ، حيث يمكن للمجال 3 أن يقترن مع المجال 2 أو المجال 4.

يحتوي تسلسل المخفف في المجال 1 على تعليمات حول تخليق الببتيد الذي يتطلب التربتوفان. سيسمح المستوى العالي من التربتوفان للريبوسومات بترجمة مجالات تسلسل المخفف 1 و 2 ، مما يسمح للمجالين 3 و 4 بتكوين بنية دبوس الشعر ، مما يؤدي إلى إنهاء نسخ مشغل trp. نظرًا لأن جينات ترميز البروتين لا يتم نسخها بسبب الإنهاء المستقل لـ rho ، فلا يتم تصنيع التربتوفان.

في المقابل ، يعني المستوى المنخفض من التربتوفان أن الريبوسوم سيتوقف عند المجال 1 ، مما يتسبب في المجالين 2 و 3 لتشكيل بنية دبوس شعر مختلفة لا تشير إلى إنهاء النسخ. لذلك ، سيتم نسخ باقي الأوبرا وترجمته ، بحيث يمكن إنتاج التربتوفان. وبالتالي ، فإن المجال 4 هو عامل مخفف. بدون المجال 4 ، يمكن أن تستمر الترجمة بغض النظر عن مستوى التربتوفان. [6] تمت ترجمة كودونات التسلسل المخفف إلى ببتيد قائد ، ولكنه ليس جزءًا من تسلسل جين أوبرون trp. يتيح المخفف مزيدًا من الوقت لمجالات تسلسل المخفف لتشكيل هياكل حلقة ، ولكنه لا ينتج بروتينًا يستخدم في تخليق التربتوفان لاحقًا.

التوهين هو آلية ثانية للتغذية المرتدة السلبية في مشغل trp. بينما يقلل مثبط TrpR النسخ بمعامل 70 ، يمكن للتوهين أن ينقصه بمعامل 10 ، مما يسمح بقمع متراكم يبلغ حوالي 700 ضعف. أصبح التوهين ممكنًا من خلال حقيقة أنه في بدائيات النوى (التي لا تحتوي على نواة) ، تبدأ الريبوسومات في ترجمة mRNA بينما لا يزال بوليميريز RNA يقوم بنسخ تسلسل الحمض النووي. يسمح هذا لعملية الترجمة بالتأثير بشكل مباشر على نسخ المعامل.

في بداية الجينات المنسوخة لأوبرون trp يوجد تسلسل من 140 نيوكليوتيد يسمى نص القائد (trpL). تتضمن هذه النسخة أربعة متواليات قصيرة محددة من 1 إلى 4. التسلسل 1 مكمل جزئيًا للمتسلسلة 2 ، وهو مكمل جزئيًا للتسلسل 3 ، والذي يكمل جزئيًا التسلسل 4. وبالتالي ، يمكن أن تتكون ثلاثة هياكل ثانوية متميزة (دبابيس الشعر): 1-2 ، 2-3 أو 3-4. يمنع تهجين الخيوط 1 و 2 لتشكيل البنية 1-2 تكوين البنية 2-3 ، بينما يمنع تكوين 2-3 تكوين 3-4. التركيب 3-4 هو تسلسل إنهاء النسخ ، بمجرد أن يتشكل بوليميريز الحمض النووي الريبي سينفصل عن الحمض النووي ولن يحدث نسخ الجينات الهيكلية للأوبون.

يُطلق على جزء من رموز نسخة القائد لببتيد قصير مكون من 14 حمضًا أمينيًا اسم الببتيد القائد. يحتوي هذا الببتيد على اثنين من بقايا التربتوفان المتجاورة ، وهو أمر غير معتاد ، لأن التربتوفان هو حمض أميني غير شائع إلى حد ما (حوالي واحد من كل مائة من البقايا في بروتين الإشريكية القولونية النموذجية هو التربتوفان). إذا حاول الريبوسوم ترجمة هذا الببتيد بينما كانت مستويات التربتوفان في الخلية منخفضة ، فسوف يتوقف عند أي من كودونات trp. أثناء توقفه ، يحمي الريبوسوم فعليًا التسلسل 1 من النص ، وبالتالي يمنعه من تكوين البنية الثانوية 1-2. بعد ذلك يكون التسلسل 2 حرًا في التهجين مع التسلسل 3 لتشكيل البنية 2-3 ، والتي تمنع بعد ذلك تكوين دبوس الشعر 3-4 النهايات. إن بوليميراز الحمض النووي الريبي حر في مواصلة نسخ الأوبون بالكامل. إذا كانت مستويات التربتوفان في الخلية عالية ، فسيقوم الريبوسوم بترجمة الببتيد القائد بالكامل دون انقطاع وسيتوقف فقط أثناء إنهاء الترجمة عند كودون الإيقاف. عند هذه النقطة ، يحمي الريبوسوم جسديًا كلاً من التسلسل 1 و 2. التسلسلان 3 و 4 يتمتعان بالحرية لتشكيل الهيكل 3-4 الذي ينهي النسخ. والنتيجة النهائية هي أنه سيتم نسخ الأوبون فقط عندما يكون التربتوفان غير متاح للريبوسوم ، بينما يتم التعبير عن نص trpL بشكل أساسي.

للتأكد من أن الريبوسوم يربط ويبدأ ترجمة نص القائد فورًا بعد تركيبه ، يوجد موقع إيقاف مؤقت في تسلسل trpL. عند الوصول إلى هذا الموقع ، يوقف بوليميراز الحمض النووي الريبي النسخ مؤقتًا وينتظر على ما يبدو بدء الترجمة. تسمح هذه الآلية بمزامنة النسخ والترجمة ، وهي عنصر أساسي في التوهين.

تنظم آلية توهين مماثلة تخليق الهيستيدين والفينيل ألانين والثريونين.

تتضمن الآلية المقترحة لكيفية تنظيم هذا الهيكل الثانوي لـ mRNA والببتيد زعيم trp نسخ الإنزيمات التخليقية الحيوية trp ما يلي.

  • يبدأ RNAP نسخ مروج trp.
  • يتوقف RNAP مؤقتًا عند حوالي 90 نيوكليوتيد في بنية ثانوية (؟ أول واحد معروض أعلاه؟).
  • تشرك الريبوسومات هذا الرنا المرسال الناشئ وتبدأ ترجمة الببتيد القائد.
    • ثم يتم "تحرير" RNAP من التوقف المؤقت وتواصل النسخ.
    • إذا توقفت أكشاك الريبوسوم في أكواد Trp الترادفية ، في انتظار الحمض الريبي النووي النقال المناسب ، يتم عزل المنطقة 1 داخل الريبوسوم وبالتالي لا يمكن أن تتزاوج مع المنطقة 2. وهذا يعني أن المنطقة 2 و 3 تصبحان أساسًا قبل أن يتم نسخ المنطقة 4. هذا يفرض على المنطقة 4 عندما يتم جعلها مفردة تقطعت بهم السبل ، مما يمنع تكوين بنية المنطقة الفاصلة 3/4. سيستمر النسخ بعد ذلك.
    • إذا قام الريبوسوم بترجمة الببتيد القائد دون تردد ، فإنه يغطي جزءًا من المنطقة 2 مما يمنعه من الاقتران الأساسي بالمنطقة 3. ثم عندما يتم نسخ المنطقة 4 ، فإنه يشكل جذعًا وحلقة مع المنطقة 3 وينتهي النسخ ، مما يؤدي إلى إنشاء كاليفورنيا. 140 نسخة أساسية.

    يحدد موقع الريبوسومات أي الهياكل الثانوية البديلة تتشكل.

    أدى اكتشاف هذا النوع من الآليات للتحكم في تعبير الجينات في أوبرون اصطناعي إلى إعادة اكتشافه في مجموعة متنوعة من هذه الأوبراونات التي لم يتم اكتشاف مثبطات لها مطلقًا. على سبيل المثال:

    مشغل زعيم الببتيد مقالة - سلعة
    الهيستيدين توقف MTRVQFKHHHHHHHPD زعيم أوبرا هيستيدين
    ثريونين توقف MKRISTTITTTITITTGNGAG زعيم أوبرا ثريونين
    Ilv (GEDA) توقف MTALLRVISLVISVVVIIIPPCGAALGRGKA
    IlvB توقف MTTSMLNAKLLPTAPSAAVVVVRVVVVVGNAP
    يسين توقف MSHIVRFTGLLLLNAFIVRGRPVGGIQH زعيم أوبرا Leucine / عزر RNA زعيم Lactis-leu-phe
    فينيل ألانين توقف MKHIPFFFAFFFTFP عزر RNA زعيم Lactis-leu-phe

    أظهرت الأبحاث التي أجريت على معالجة microRNA دليلاً على عملية التوهين في حقيقيات النوى. بعد الانقسام الداخلي النووي المشترك للنسخ المشترك بواسطة Drosha 5 '- & gt3' قد ينهي XRN2 النسخ الإضافي بواسطة آلية الطوربيد.


    أعضاء المختبر الحاليين

    جوان مونكس

    مدير المختبر

    ولدت جوان في أيرلندا. عملت كفني مختبر في الكلية الملكية للجراحين في أيرلندا ، ثم في بوسطن في قسم الكيمياء بمعهد ماساتشوستس للتكنولوجيا وكلية الطب بجامعة هارفارد. لقد جاءت إلى مدرسة Dunn منذ سنوات عديدة وعملت في مختبر Nick معظم ذلك الوقت كمديرة للمختبر.

    سو مي تان وونغ

    مرحلة ما بعد الدكتوراه

    قادتها أيام الدراسة في جامعة سو مي في جامعة ماليزيا الوطنية إلى درجة الماجستير في جامعة ليدز. بعد ذلك حصلت على درجة الدكتوراه في جامعة أكسفورد مع جين ميلور. إنها مهتمة ببدء النسخ والاتجاه. تدرس حاليًا الدور الذي يلعبه الحمض النووي الريبي (RNA): هجينة الحمض النووي فيها.

    تاكايوكي نوجيما

    مرحلة ما بعد الدكتوراه

    تاكا هو دكتور جامعي من اليابان. حصل على الدكتوراه من جامعة طوكيو للطب وطب الأسنان. ينصب اهتمامه على حياة الحمض النووي الريبي الوليدة في الثدييات. إنه يستمتع بإجراء تجارب RNA-seq ، وخاصة الثدييات NET-seq.

    هانا ميشو

    مرحلة ما بعد الدكتوراه

    ولدت هانا في هامبورغ ، ودرست الكيمياء الحيوية / البيولوجيا الجزيئية في جامعة فريدريش شيلر يينا وكطالب زائر مع جوان ستيتز في جامعة ييل ، نيو هافن. لدراسات الدكتوراه ، انضمت إلى مختبر نيكولاس براودفوت ، وشرعت من هناك في زمالة هنري ويلكوم لما بعد الدكتوراه ، والتي التحقت بها في مختبرات نيك برودفوت ، وجيسبر سفيجستروب (ثم LRI ، كلير هول) وستيفن بوراتوفسكي (كلية الطب بجامعة هارفارد) ). إنها مهتمة بتنظيم نسخ الحمض النووي الريبي غير المشفر.

    اشيش ضهير

    مرحلة ما بعد الدكتوراه

    قرأ Ashish البيولوجيا الجزيئية والتكنولوجيا الحيوية في درجة الماجستير في جامعة راجستان الزراعية ، الهند. حصل على زمالة أبحاث المبتدئين من قبل CSIR-UGC (حكومة الهند) لدراسة الاستعداد الوراثي للأمراض البشرية في جامعة جواهر لال نهرو ، نيودلهي. حصل على درجة الدكتوراه في البيولوجيا الجزيئية من ICGEB ، إيطاليا. حصل على زمالة EMBO طويلة الأمد لأبحاث ما بعد الدكتوراه في جامعة أكسفورد. لديه اهتمامات رئيسية في البنية الثانوية للحمض النووي الريبي ومعالجة الحمض النووي الريبي وإنهاء النسخ في الجينات المنسوخة RNA Pol II. يعمل حاليًا عند التقاطع بين دوران الحمض النووي الريبي في الميتوكوندريا البشرية والمناعة الفطرية.

    سومدوتا ضهير

    مرحلة ما بعد الدكتوراه

    سومدوتا طبيبة بريدية من الهند. حصلت على شهادتها الجامعية في علم الحيوان وتطبيقات الكمبيوتر من الهند. أكملت دراسات الدكتوراه في المعلوماتية الحيوية من المركز الدولي للهندسة الوراثية والتكنولوجيا الحيوية (ICGEB ، إيطاليا).تعمل الآن على العديد من المشاريع التي تتضمن تحليل البيانات المعقدة لتقنيات RNA-seq و ChIP-seq و GRO-seq في خطوط الخلايا المختلفة لدراسة الاهتمام الطويل الأمد للمجموعة بفهم مجموعة متنوعة من آليات RNA polymerase II (Pol II) إنهاء.

    كينغا كامينيارز جدولا

    مرحلة ما بعد الدكتوراه

    كينغا هي في الأصل من بولندا ولديها درجات علمية في التكنولوجيا الحيوية والمعلوماتية الحيوية ، وكلاهما من جامعة آدم ميكيفيتش في بوزنان. حصلت على درجة الدكتوراه في مجال الكروماتين وعلم التخلق في معهد ماكس بلانك في فرايبورغ ، ألمانيا. انتقلت بعد ذلك إلى أكسفورد للانضمام إلى مختبر Proudfoot ، بدعم من زمالة Marie Skłodowska-Curie. تدرس Kinga حاليًا كيفية تنظيم التعبير الجيني البشري بواسطة عامل يقرن معالجة mRNA 3 مع إنهاء النسخ. تجمع بين علم الأحياء التجريبي والحاسوبي.

    اينا زخر

    مرحلة ما بعد الدكتوراه

    ولدت إينا في موسكو ، روسيا. حصلت على دبلوم في الكيمياء الحيوية / البيولوجيا الجزيئية من جامعة لومونوسوف موسكو الحكومية. خلال فترة الدكتوراه ، عملت إينا على آليات التعبير عن المضادات الحيوية البكتيرية Microcin C في مختبر كونستانتين سيفيرينوف في معهد بيولوجيا الجينات (موسكو) ومعهد واكسمان لعلم الأحياء الدقيقة (نيو جيرسي ، الولايات المتحدة الأمريكية). بعد حصولها على شهادتها في البيولوجيا الجزيئية ، انضمت إينا إلى مختبر Nick Proudfoot في أكسفورد كطبيب ما بعد الدكتوراه. إنها مهتمة بتفاصيل إنهاء نسخ PolII في الثدييات وحصلت على زمالة Marie Skłodowska-Curie Actions الفردية لمواصلة بحثها.

    استير جريسباتش

    طالب DPhil

    إستر طالبة دكتوراه من ألمانيا. نشأت في إسبانيا وأكملت دبلوماتها في علم الأحياء والكيمياء الحيوية في جامعة جزر البليار في عام 2012. للحصول على درجة الماجستير في البيولوجيا الخلوية والجزيئية ، انتقلت إلى برن ، سويسرا ، حيث عملت على هيستون pre-mRNA 3'- نهاية المعالجة في مختبر دانيال شومبرلي حتى عام 2014. تعمل حاليًا على أطروحة الدكتوراه التي تركز على الصلة البيولوجية لأشكال H2AX mRNA.

    العضو السابق:

    كلوديا ريبيرو دي ألميدا

    مرحلة ما بعد الدكتوراه

    كلوديا الآن باحث رئيسي مبتدئ في Babraham Cambridge.

    كلوديا من البرتغال حيث درست علم الأحياء في جامعة لشبونة. خلال دراستها لنيل درجة الدكتوراه في مركز إيراسموس الطبي (روتردام ، هولندا) قامت بالتحقيق في دور عامل النسخ CTCF أثناء تطور الخلايا الليمفاوية. ثم حصلت على زمالة EMBO طويلة الأمد لمواصلة اهتمامها بالآليات الجزيئية لإعادة ترتيب الحمض النووي في مواقع الغلوبولين المناعي في الخلايا الليمفاوية البائية. بصفتها باحثة ما بعد الدكتوراه في مختبر Proudfoot ، تدرس كلوديا دور الهليكازات في إعادة تركيب تبديل الفصل.

    العضو السابق:

    مارجريتا شلاكو

    مرحلة ما بعد الدكتوراه

    ريتا هي الآن خبيرة في المعلومات الحيوية في Indivumed ، هامبورغ.

    ولدت ريتا في روسيا ونشأت في ألمانيا. أكملت درجة الماجستير في الرياضيات (2009 ، جامعة أكسفورد) وأكملت درجة الدكتوراه في علم الأحياء الأنظمة الذي يتضمن المعلوماتية الحيوية والتحليلات التجريبية (2014 ، جامعة أكسفورد). تعمل الآن على تحليلات النسخ من خلال mNET-Seq.

    اتصل

    جامعة أكسفورد
    طريق ساوث باركس
    أكسفورد ، OX1 3RE
    هاتف: +44 1865 275500
    البريد الإلكتروني: نيكولاس نقطة فخورة القدم في طريق نقطة ثور نقطة أ نقطة المملكة المتحدة


    شاهد الفيديو: Exercise, Rhyme and Freeze. Rhyming Words for Kids. Exercise Song. Jack Hartmann (قد 2022).


تعليقات:

  1. Acteon

    إنها أكثر من كلمة!

  2. Marvin

    السؤال المضحك جدا

  3. Enrico

    الجواب الذي لا مثيل له ؛)

  4. Kingsley

    في ذلك شيء ما. الآن كل شيء واضح ، أشكر المعلومات.

  5. Dar

    أوصي بزيارة الموقع مع عدد كبير من المقالات حول الموضوع الذي يثير اهتمامك.



اكتب رسالة