معلومة

10.3: تفاصيل النسخ - علم الأحياء

10.3: تفاصيل النسخ - علم الأحياء


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.

ابحث عن ملخص مكتوب جيدًا للنسخ في بدائيات النوى وحقيقيات النوى على موقع المعاهد الوطنية للصحة (النسخ في بدائيات النوى وحقيقيات النوى). هنا (وعلى هذا الرابط) ، ستصادف بروتينات تربط الحمض النووي. تربط بعض البروتينات الدنا لتنظيم نسخ الجين أو حثه أو إسكاته. تتفاعل بروتينات أخرى مع الحمض النووي ببساطة للسماح بالنسخ. يتضمن ذلك واحدًا أو أكثر ، جنبًا إلى جنب مع بوليميراز الحمض النووي الريبي نفسه ، يجب أن يرتبط بمحفز الجينات لبدء النسخ. سننظر في النسخ البكتيري أولاً.

A. النسخ في بدائيات النوى

في E. coli ، يقوم بوليميريز RNA واحد بنسخ جميع أنواع RNA ، مرتبطًا بواحد من عدة بروتينات عامل سيجما ( ( سيجما ) -العوامل) لبدء النسخ. اتضح أن متواليات المروج المختلفة والعوامل المقابلة لها تلعب أدوارًا في نسخ الجينات المختلفة (كما هو موضح أدناه).

في حالة عدم وجود عامل ( سيجما ) - ، فإن ملف بكتريا قولونية يمكن لبوليميراز الحمض النووي الريبي نسخ الحمض النووي الريبي ، ولكنه يفعل ذلك بمعدل مرتفع ، ومن تسلسلات عشوائية في الكروموسوم. في المقابل ، عندما يرتبط العامل ( سيجما ) - ببوليميراز الحمض النووي الريبي ، يبدو أن المركب يمسح الحمض النووي ، ويتعرف على تسلسل المحفز للجين ثم يرتبط به. في هذه الحالة ، يكون معدل النسخ الإجمالي أبطأ ، ولكن يتم نسخ الجينات فقط ، بدلاً من القطع العشوائية للجينوم البكتيري! ال مربع Pribnow ، تم تسميته باسم مكتشفه ، وكان أول تسلسل مروج تم تمييزه.

الاستطالة هي الإضافة المتتالية للنيوكليوتيدات المكملة لقوالب الحمض النووي الخاصة بها ، وتشكل روابط الفوسفوديستر. تفاعلات الاستطالة الأنزيمية مشابهة لاستطالة الحمض النووي المحفزة ببوليميراز أثناء النسخ المتماثل.

هناك طريقتان "يعرفهما" بوليميريز الحمض النووي الريبي البكتيري عندما يصل إلى نهاية وحدة النسخ. في حالة واحدة ، مع اقتراب بوليميراز الحمض النووي الريبي من نهاية النسخة الوليدة ، فإنه ينسخ 72 قاعدة ، منطقة غنية بالسيليكون. في هذه المرحلة ، أ عامل الإنهاء دعا رو البروتين يرتبط بحبال الحمض النووي الريبي الناشئ. رو هي عبارة عن هيليكاز تعتمد على ATP وتكسر روابط H بين الحمض النووي الريبي (RNA) وخيط DNA النموذجي ، وبالتالي تمنع المزيد من النسخ.

يعتمد على Rho يتم توضيح الإنهاء أدناه.

في آلية الإنهاء الأخرى ، يقوم البوليميراز بنسخ الحمض النووي الريبي الذي إشارة الإنهاء يفترض الثانوية حلقة دبوس الشعر الهيكل الذي يتسبب في تفكك بوليميريز RNA ، قالب DNA ونسخة RNA الجديدة. دور حلقة دبوس الشعر في إنهاء مستقل عن rho هو موضح أدناه.

B. النسخ في حقيقيات النوى

بينما تعتمد البكتيريا على بوليميراز RNA واحد لاحتياجات النسخ الخاصة بها ، تستخدم حقيقيات النوى ثلاثة أنواع مختلفة من بوليميراز RNA لتجميع الأنواع الثلاثة الرئيسية المختلفة من RNA ، كما هو موضح أدناه.

لاحظ أن تحفيز تخليق معظم الحمض النووي الريبي في خلية حقيقية النواة (rRNAs) يتم بواسطة RNA polymerase I بمساعدة بروتينات البدء ، يبدأ كل RNA polymerase النسخ في تسلسل محفز. بمجرد البدء ، تحفز بوليميرات الحمض النووي الريبي التكوين المتتالي لروابط الفوسفوديستر لإطالة النص. تذكر أن mRNAs هي الأقل وفرة في حقيقيات النوى كما هي في الخلايا البكتيرية.

لسوء الحظ ، فإن تفاصيل إنهاء النسخ في حقيقيات النوى ليست مفهومة جيدًا كما هي في البكتيريا. لذلك ، سوف نركز على البدء ، ثم ننظر في معالجة مختلف أنواع الحمض النووي الريبي حقيقية النواة إلى جزيئات جاهزة للاستخدام.

1. نسخ mRNA حقيقية النواة

يتم عرض الخطوات المتعددة لنسخ mRNA حقيقية النواة في الصفحة التالية.

نسخ mRNAs حقيقية النواة بواسطة بوليميراز الحمض النووي الريبي II يبدأ بالتجميع المتسلسل لحقيقة النواة مجمع البدء في محفز الجينات. يحتوي محفز حقيقيات النوى النموذجي لجين تشفير البروتين على صندوق TATA DNA عزر التسلسل بالإضافة إلى تسلسلات إضافية قصيرة المنبع. ملزم تاتا يرتبط البروتين (TBP) أولاً بصندوق TATA مع TFIID (عامل بدء النسخ IID).

هذا المجندين المتوسطين TFIIA و TFIIB. التالي، TFGIIE, TFIIF و TFIIH، العديد من عوامل البدء الأخرى و RNA polymerase II مرتبطة لتشكيل النسخ مجمع البدء. تضيف الفسفرة العديد من الفوسفات إلى aminoterminus من بوليميريز RNA ، وبعد ذلك ينفصل بعض من TF عن معقد البدء. يمكن الآن لمركب RNA polymerase-TF المتبقي أن يبدأ في صنع mRNA.

على عكس بوليميراز الحمض النووي الريبي بدائية النواة ، لا يحتوي RNA Polymerase II حقيقي النواة على نشاط هليكاز متأصل. لهذا ، يعتمد نسخ الجينات حقيقية النواة على بروتين TFIIH متعدد الوحدات الفرعية ، حيث يكون لوحدتان فرعيتان نشاط هيليكس. بما يتفق مع علاقة أوثق العتيقة بالنسبة إلى حقيقيات النوى (بدلاً من بدائيات النوى) ، فإن بدء نسخ mRNA البدائي يشبه مثيله في حقيقيات النوى ، وإن كان يتطلب عددًا أقل من عوامل البدء أثناء تكوين مجمع البدء.

هناك فرق كبير بين النسخ بدائية النواة والنسخ حقيقية النواة هو أن بوليميراز الحمض النووي الريبي والبروتينات الأخرى المشاركة في محفز الجينات لا ترى الحمض النووي العاري. بدلاً من ذلك ، يجب أن يتعرفوا على تسلسلات DNA معينة من خلال بروتينات الكروماتين. من ناحية أخرى ، تشترك جميع البروتينات التي تتفاعل مع الدنا في الحاجة إلى التعرف على تسلسل الحمض النووي الذي يجب أن ترتبط به… ، داخل الحلزون المزدوج. بعبارة أخرى ، يجب أن يروا القواعد داخل اللولب ، وليس على سطحه الفقري الكهروسلبي المنتظم للفوسفات. تحقيقا لهذه الغاية ، يجب عليهم اختراق الحمض النووي ، عادة من خلال الأخدود الرئيسي من الحلزون المزدوج. سنرى أن البروتينات التنظيمية للحمض النووي تواجه نفس المشاكل في تحقيق تفاعلات محددة تعتمد على الشكل!

2. حقيقيات النواة tRNA و 5SRNA النسخ

نسخ 5S rRNA و tRNAs بواسطة بوليميريز الحمض النووي الريبي الثالث أمر غير معتاد من حيث أن تسلسل المروج الذي يرتبط به (بمساعدة عوامل البدء) ليس في مقدمة التسلسل المكتوب ، ولكنه يقع ضمن التسلسل المكتوب. بعد الارتباط بهذا المروج الداخلي ، يعيد البوليميراز وضعه لنسخ الحمض النووي الريبي من موقع بدء النسخ بحيث يحتوي النص النهائي بالتالي على تسلسل المروج!

5S rRNA بواسطة RNA polymerase III موضح أدناه.

3. نسخ الرنا الريباسي حقيقيات النوى الأخرى

يتم نسخ الحمض النووي الريبي أيضًا بواسطة RNA polymerase III بنفس طريقة 5S rRNA. يتم نسخ الرنا الريباسي الأخرى بواسطة RNA polymerase I ، والذي يرتبط بمحفز المنبع جنبًا إلى جنب مع عوامل بدء النسخ. نحن نعرف القليل عن تفاصيل هذه العملية مقارنة بفهمنا لنسخ الرنا المرسال. سوف نستكشف ما نعرفه بعد ذلك. كما لوحظ بالفعل ، إنهاء النسخ غير مفهوم جيدًا في حقيقيات النوى كما هو الحال في بدائيات النوى. تتم مناقشة خطوات الإنهاء المقترن وعديد الأدينيل الشائعة لمعظم mRNAs بدائية النواة بمزيد من التفاصيل أدناه ، مع ملخص مفيد على موقع NIH-NCBI هنا.


10.3: تفاصيل النسخ - علم الأحياء

يتم توفير جميع المقالات المنشورة بواسطة MDPI على الفور في جميع أنحاء العالم بموجب ترخيص وصول مفتوح. لا يلزم الحصول على إذن خاص لإعادة استخدام كل أو جزء من المقالة المنشورة بواسطة MDPI ، بما في ذلك الأشكال والجداول. بالنسبة للمقالات المنشورة بموجب ترخيص Creative Common CC BY ذي الوصول المفتوح ، يمكن إعادة استخدام أي جزء من المقالة دون إذن بشرط الاستشهاد بالمقال الأصلي بوضوح.

تمثل الأوراق الرئيسية أكثر الأبحاث تقدمًا مع إمكانات كبيرة للتأثير الكبير في هذا المجال. يتم تقديم الأوراق الرئيسية بناءً على دعوة فردية أو توصية من المحررين العلميين وتخضع لمراجعة الأقران قبل النشر.

يمكن أن تكون ورقة الميزات إما مقالة بحثية أصلية ، أو دراسة بحثية جديدة جوهرية غالبًا ما تتضمن العديد من التقنيات أو المناهج ، أو ورقة مراجعة شاملة مع تحديثات موجزة ودقيقة عن آخر التقدم في المجال الذي يراجع بشكل منهجي التطورات الأكثر إثارة في العلم. المؤلفات. يوفر هذا النوع من الأوراق نظرة عامة على الاتجاهات المستقبلية للبحث أو التطبيقات الممكنة.

تستند مقالات اختيار المحرر على توصيات المحررين العلميين لمجلات MDPI من جميع أنحاء العالم. يختار المحررون عددًا صغيرًا من المقالات المنشورة مؤخرًا في المجلة ويعتقدون أنها ستكون مثيرة للاهتمام بشكل خاص للمؤلفين أو مهمة في هذا المجال. الهدف هو تقديم لمحة سريعة عن بعض الأعمال الأكثر إثارة المنشورة في مجالات البحث المختلفة بالمجلة.


خلفية

آلية استشعار درجة الحرارة المحيطة في النباتات غير واضحة. يُعتقد أن التحكم في مستويات النسخ مهم في الاستجابة لدرجة الحرارة [1-4] ولكن لم يتم قياس تأثير درجة الحرارة المحيطة على معدلات النسخ وتحلل الرنا المرسال. وفقًا لعمل أرهينيوس [5] ، فإن معامل درجة الحرارة (Q10) من المتوقع أن تكون التفاعلات الكيميائية الحيوية من 2 إلى 3 في درجات الحرارة البيولوجية: ولكن أقل من 2٪ من نبات الأرابيدوبسيس thaliana الجينات لها شقين أو أكبر من الاختلاف في مستوى التعبير بين 17 درجة مئوية و 27 درجة مئوية [6]. الجينات المتبقية إما لديها معدلات مخزنة ضد درجات الحرارة المتغيرة ، أو يجب تعويض الزيادات السلبية في معدل النسخ عن طريق زيادة متوازنة في معدل الانحلال ، مما يؤدي إلى معدل دوران أعلى ولكن مستويات حالة ثابتة ثابتة. على الرغم من عدم اليقين الأساسي هذا ، فقد تم استخدام استجابات نسخ الحالة الثابتة لدرجة الحرارة المحيطة لاستنتاج دور لتعديلات الكروماتين في إشارات درجة الحرارة [2 ، 7].

4-Thiouracil (4SU) هو نظير قاعدة غير سام ثبت أنه متضمن في mRNA للثدييات والخميرة أثناء النسخ [8-12]. يسمح الارتباط الحيوي وفصل العمود بفصل الحمض النووي الريبي المسمى 4SU عن الحمض النووي الريبي غير المسمى ، ويمكن استخدام التحليل الترانسكريبتومي باستخدام العينات المنفصلة لحساب معدلات التحلل والتركيب في الرنا المرسال في نفس الوقت [8]. هنا نستخدم تصنيف 4SU لقياس معدلات النسخ وتحديد Q10 على مستوى الجينوم لتوليف الرنا المرسال ومعدلات الاضمحلال في نبات الأرابيدوبسيس thaliana. لقد أظهرنا أن درجة الحرارة المحيطة لها تأثيرات سلبية كبيرة على كل من تخليق الرنا المرسال ومعدلات الانحلال ، وأنه عندما تتحكم درجة الحرارة في وفرة النسخ ، فإنها تفعل ذلك من خلال تنظيم النسخ بالنسبة للاضمحلال وليس والعكس صحيح. يشير تحليلنا إلى أن مواقع ربط عامل النسخ والحالة اللاجينية تتحد لإنشاء شبكة معقدة من استجابات درجة الحرارة في النباتات.


PARPs و ADP-ribosylation: التطورات الحديثة التي تربط الوظائف الجزيئية بالنتائج البيولوجية

فتح اكتشاف poly (ADP-ribose) & gt منذ 50 عامًا حقلاً جديدًا ، مما أدى إلى اكتشاف عائلة بوليميريز بولي (ADP-ribose) (PARP) من الإنزيمات وتفاعلات ADP-ribosylation التي تحفزها. على الرغم من أن المجال كان يركز في البداية على الكيمياء الحيوية والبيولوجيا الجزيئية لـ PARP-1 في اكتشاف وإصلاح تلف الحمض النووي ، فقد نما الفهم الآلي والوظيفي لدور PARPs في العمليات البيولوجية المختلفة بشكل كبير مؤخرًا. وقد ترافق ذلك مع تحول في التركيز من علم الإنزيمات إلى البحث عن ركائز بالإضافة إلى المحاولات الأولى لتحديد العواقب الوظيفية لربط الريبوسيل ADP الخاص بالموقع على تلك الركائز. دعم هذه التطورات هو مجموعة من الأساليب المنهجية من البيولوجيا الكيميائية ، وعلم البروتينات ، وعلم الجينوم ، وبيولوجيا الخلية ، وعلم الوراثة التي دفعت باكتشافات جديدة في هذا المجال. تم استكمال النتائج الجديدة حول الأدوار المتنوعة لـ PARPs في تنظيم الكروماتين ، والنسخ ، وبيولوجيا الحمض النووي الريبي ، وإصلاح الحمض النووي من خلال التطورات الحديثة التي تربط ارتباط ADP بالريبوزيل باستجابات الإجهاد ، والتمثيل الغذائي ، والالتهابات الفيروسية ، والسرطان. بدأت هذه الدراسات في الكشف عن الطرق الواعدة التي يمكن من خلالها استهداف PARP علاجياً لعلاج المرض. في هذه المراجعة ، نناقش هذه الموضوعات ونربطها بالاتجاهات المستقبلية للمجال.

الكلمات الدالة: إصلاح الحمض النووي DNA بيولوجيا الحمض النووي الريبي تنظيم الجين أحادي (ADP-ribose) (MAR) بولي (ADP-ribose) (PAR) بولي (ADP-ribose) بوليميريز (PARP).

© 2017 Gupte et al. نشرته مطبعة كولد سبرينغ هاربور.

الأرقام

تتوسط مجموعة متنوعة من المؤثرات ...

تتوسط مجموعة متنوعة من المؤثرات ديناميكيات ADP-ribosylation داخل الخلايا. تعمل PARPs كـ "كتاب" ...

هياكل ARBDs. ( أ…

هياكل ARBDs. ( أ ) تتضمن ARBDs الموضحة نطاقًا كبيرًا من ...

تسلسل زمني للاكتشافات ...

خط زمني لاكتشافات PARPs و ADP-ribosylation. يوضح التخطيطي لدينا ...

أدوار متنوعة لـ ADP-ribosylation في ...

أدوار متنوعة لـ ADP-ribosylation في تنظيم تنظيم الجينات. ( أ )…

الإنزيمات الأحادية PARP وغير النشطة محفزًا ...

تشارك الأنزيمات الأحادية PARP و PARPs الخاملة حفزًا في عمليات بيولوجية متنوعة. ( أ…

تقنيات جديدة للكشف و ...

تقنيات جديدة لاكتشاف ودراسة الارتباط الخلوي ADP-ribosylation. يوضح التخطيطي تقنيات مختلفة ...

كيمياء انقسام PAR لـ ...

كيمياء انقسام PAR لاستخدامها في طرق MS. ( أ ) المواد الكيميائية…

نهج البيولوجيا الكيميائية لتحديد ...

مناهج البيولوجيا الكيميائية لتحديد أحداث ADP-ribosylation الخاصة بـ PARP. ( أ ) الهياكل الجزيئية ...

مقارنة بين التقنيات المستخدمة في ...

مقارنة بين التقنيات المستخدمة لرسم خريطة الجينوم على نطاق ADP-ribosylation. ( أ ) ADPr-ChAP بواسطة ...


الشكل 10.3. توضيح معمم لكيفية استخدام mRNA و tRNA في تخليق البروتين داخل الخلية.

كما هو موصوف في الفصل السابع ، فإن بعض جزيئات الرنا لها خصائص إنزيمية وتعمل بمثابة ريبوزيمات. ضمن هذا الفصل ، يعمل نشاط snRNAs أثناء عملية إزالة intron من تسلسل mRNA بمثابة ريبوزيمات وسيتم وصفه. علاوة على ذلك ، سيتم توفير وصف تفصيلي للسمات الأنزيمية لبنية الريبوسوم في الفصل 11.

تلعب جزيئات ncRNA و lncRNA الصغيرة الأخرى دورًا في تنظيم عمليات النسخ والترجمة. على سبيل المثال ، يمكن التحكم في مستويات التعبير بعد النسخ للعديد من الجينات عن طريق تداخل الحمض النووي الريبي ، حيث تتزاوج الجزيئات الدقيقة ، وجزيئات الحمض النووي الريبي القصيرة المحددة ، مع مناطق الرنا المرسال وتستهدفها للتدهور (الشكل 10.4). هذه العملية مدعومة بالبروتينات المرافقة التي تسمى الأرجونوت. تتضمن هذه العملية القائمة على العقاقير المضادة للخطوات التي تقوم أولاً بمعالجة miRNA بحيث يمكن أن تتزاوج مع منطقة من mRNAs المستهدفة. بمجرد حدوث الاقتران الأساسي ، توجه البروتينات الأخرى الرنا المرسال ليتم تدميره بواسطة نوكليازات. حصل Fire and Mello على جائزة نوبل لعام 2006 في علم وظائف الأعضاء أو الطب لهذا الاكتشاف.

الشكل 10.4 دور Micro RNA (miRNA) في تثبيط ترجمة mRNA حقيقية النواة. (1) ينقل بروتين يسمى Exportin-5 الحمض النووي الريبي الدقيق الأساسي (pri-miRNA) من النواة إلى السيتوبلازم. (2) إنزيم يسمى Dicer (غير موضح) ، يقوم بقص pri-miRNA ويزيل حلقة دبوس الشعر. تشكل مجموعة البروتينات ، المعروفة باسم Argonautes ، مركب ميرنا / بروتين. (3) روابط الهيدروجين المعقدة ميرنا / البروتين مع mRNA على أساس التماثل التكميلي التسلسل ، ويمنع الترجمة. (4) يسرع ارتباط مركب miRNA / البروتين من تفكك ذيل polyA في mRNA ، مما يتسبب في تدهور mRNA في وقت أقرب.

في حالة الاستقرار ، تتكون الغالبية العظمى من الحمض النووي الريبي الخلوي البشري من الرنا الريباسي (∼90 ٪ من إجمالي الحمض النووي الريبي لمعظم الخلايا الشكل 10.5). على الرغم من وجود كمية أقل من الحمض الريبي النووي النقال من حيث الكتلة ، إلا أن صغر حجمها يؤدي إلى أن يكون مستوى الضرس أعلى من الرنا الريباسي (الشكل 10.5). توجد رنا أخرى وفيرة ، مثل mRNA و snRNA و snoRNAs بشكل إجمالي عند مستويات أقل بحوالي 1-2 مرات من الرنا الريباسي و الرنا الريباسي (الشكل 10.5). يمكن أن توجد جزيئات RNA صغيرة معينة ، مثل miRNA و piRNAs بمستويات عالية جدًا ، ومع ذلك ، يبدو أن هذا يعتمد على نوع الخلية. توجد lncRNAs عند مستويات أقل بمرتين من إجمالي الرنا المرسال. على الرغم من أن العدد التقديري للأنواع المختلفة من lncRNAs البشرية قد يكون لها نمط تعبير مقيد للغاية ، وبالتالي ، تتراكم إلى مستويات أعلى داخل أنواع خلايا معينة. على سبيل المثال ، كشف تسلسل النسخ النصية للثدييات عن إمكانية إنتاج أكثر من 100000 جزيء مختلف من lncRNA ، مقارنةً مع ما يقرب من 20000 جينة ترميز بروتين. يعد تنوع ووظائف النسخ داخل العمليات البيولوجية حاليًا مجالًا نشطًا للغاية للبحث.

الشكل 10.5: تقدير مستويات الحمض النووي الريبي في خلية الثدييات النموذجية. نسبة الفئات المختلفة من الحمض النووي الريبي في الخلايا الجسدية للثدييات بالكتلة الكلية (أ) وبالعدد المطلق للجزيئات (ب). يقدر العدد الإجمالي لجزيئات الحمض النووي الريبي بحوالي 10 7 لكل خلية. تشمل ncRNAs الأخرى في (A) snRNA و snoRNA و miRNA. لاحظ أنه نظرًا لأحجامها الكبيرة نسبيًا ، فإن rRNA و mRNA و lncRNAs تشكل نسبة أكبر من الكتلة مقارنة بالعدد الإجمالي للجزيئات.

العودة إلى الصدارة

10.2 إنزيمات بوليميراز الحمض النووي الريبي

إنزيمات RNA Polymerase (RNAPs) مطلوبة لتنفيذ عملية النسخ وتوجد في جميع الخلايا بدءًا من البكتيريا وحتى البشر. جميع RNAPs عبارة عن تجميعات متعددة الوحدات الفرعية ، مع وجود البكتيريا التي تحتوي على خمس وحدات فرعية أساسية لها متماثلات في RNAPs البدائية وحقيقية النواة. RNAPs البكتيرية هي أبسط أشكال RNA polymerases وتوفر نظامًا ممتازًا لدراسة كيفية التحكم في النسخ.

إنزيمات بوليميريز الحمض النووي الريبي بدائية النواة

يحتوي اللب الحفاز RNAP داخل البكتيريا على خمس وحدات فرعية رئيسية (α2ββ & # 8217ω) (الشكل 10.7 ب). يتطلب وضع هذا النواة الحفازة على المروج الصحيح ربط وحدة فرعية سادسة تسمى عامل سيجما (σ). يوجد داخل البكتيريا العديد من عوامل سيجما المختلفة التي يمكن أن ترتبط بالنواة التحفيزية لـ RNAP والتي تساعد على توجيه النواة الحفازة إلى مواقع الحمض النووي الصحيحة حيث يمكن لـ RNAP بعد ذلك بدء النسخ. على سبيل المثال ، في الداخل بكتريا قولونية σ 70 هو عامل سيجما التدبير المنزلي المسؤول عن نسخ معظم الجينات في الخلايا النامية. يحافظ على عمل الجينات والمسارات الأساسية. يتم تنشيط عوامل سيجما الأخرى أثناء بعض المواقف البيئية ، مثل σ 38 الذي يتم تنشيطه أثناء الجوع أو عندما تصل الخلايا إلى المرحلة الثابتة. عندما ترتبط الوحدة الفرعية سيجما بالنواة التحفيزية لـ RNAP ، يكون RNAP قد شكل بعد ذلك الإنزيم المجسم. عند الارتباط بالحمض النووي ، يمكن لتشكيل الإنزيم المجسم لـ RNAP بدء النسخ.

يتم النسخ على عدة مراحل. بادئ ذي بدء ، فإن الإنزيم الهولندي RNA polymerase يحدد موقع ويرتبط بالحمض النووي المحفز. في هذه المرحلة ، RNAP holoenzyme هو التشكل المغلق (RPج) (الشكل 10.6). يؤدي الارتباط الأولي المحدد بالمروج بواسطة عوامل سيجما من holoenzyme ، إلى إحداث تغييرات توافقية للحركة حيث تنحني الآلة الجزيئية RNAP وتلتف الحمض النووي مع مناطق متنقلة من RNAP تلعب أدوارًا رئيسية (الشكل 10.6). بعد ذلك ، يفصل RNAP بين خيوط الحمض النووي ويكشف جزءًا من حبلا القالب.في هذه المرحلة ، يقال إن الحمض النووي والأنزيم المجسم موجودان في "مجمع محفز مفتوح" (RPا) ، ويُعرف قسم DNA المروج الموجود بداخله باسم "فقاعة النسخ" (الشكل 10.6).

الشكل 10.6. التمثيل التخطيطي لـ بكتريا قولونية بدء النسخ. المجمعات المغلقة مثل RPج، أنا1 ، هـ (مبكرًا) ، أو أنا1 ، لام (متأخر) يمكن أن يكون أعضاء مهمين في التوازن السريع الأول1 الفرقة. RPا يشير إلى نهاية مرحلة البدء والدخول في مرحلة استطالة تخليق الحمض النووي الريبي. تظهر المجالات α باللون الأزرق الفاتح يُشار إليها بالأرقام 1.1 و 1.2 و 2 و 3 و 4.

في الأنظمة البكتيرية ، يحدد عامل سيجما موقع بدء النسخ باستخدام عناصر تسلسل الحمض النووي الرئيسية الموجودة في -35 نيوكليوتيدات و -10 نيوكليوتيدات من موقع بدء النسخ (الشكل 10.7 أ) بالنسبة لـ RNAP من ثيرموس أكواتيكوس، يتفاعل العنصر −35 حصريًا مع σ A 4 . يتفاعل DNA مزدوج الاتجاه المنبع فقط من 10 عنصر (17 إلى −13) مع β ′ ، σ A 3 ، و σ أ 2 (الشكل 10.7 ب). التقليب من A−11(nt) من DNA مزدوج الاتجاه في جيب التعرف الخاص به في σ A 2 يُعتقد أنه الحدث الرئيسي في بدء ذوبان المروج وتشكيل فقاعة النسخ (الشكل 107-ج). بمجرد تكوين فقاعة النسخ وبدء النسخ ، تنفصل وحدات سيجما الفرعية عن المجمع وتستمر الوحدة الفرعية التحفيزية RNAP في الاستطالة من تلقاء نفسها.

الشكل 10.7 هيكل RNAP Holoenzyme في ثيرموس أكواتيكوس.(أ) Oligonucleotides المستخدمة لبلورة holoenzyme RNAP في التشكل المفتوح. تشير الأرقام أعلاه إلى موضع الحمض النووي فيما يتعلق بموقع بدء النسخ (+1). عناصر −35 و 10 (صندوق Pribnow) مظللة باللون الأصفر ، والعناصر الممتدة −10 والعناصر المميزة باللون الأرجواني. الحمض النووي غير القوالب (الشريط العلوي) ملون باللون الرمادي الداكن لقالب الحمض النووي (الخيط السفلي) ، نسخة RNA باللون الرمادي الفاتح ، الأحمر. (ب) الهيكل العام لأنزيم RNAP في الشكل المفتوح المرتبط بنكليوتيدات الحمض النووي. تظهر الأحماض النووية على شكل كرات CPK ومشفرة بالألوان كما في الرسم التخطيطي أ. داخل RNAP ، تظهر αI ، αII ، باللون الرمادي β باللون السماوي الفاتح β ′ باللون الوردي الفاتح Δ1.1σ A باللون البرتقالي الفاتح. ال طق يظهر EΔ1.1σ A كسطح جزيئي ويكون الجزء الأمامي من holoenzyme RNAP شفافًا للكشف عن موقع RNAP النشط Mg 2+ (الكرة الصفراء) والأحماض النووية الموجودة داخل قناة الموقع النشط لـ RNAP. (ج) كثافة الإلكترون ونموذج الأحماض النووية RNAP holoeznzyme في التشكل المفتوح. يتطابق الترميز اللوني مع الرسم التخطيطي A.

العودة إلى الصدارة

إنزيمات بوليميراز الحمض النووي الريبي حقيقية النواة

في الخلايا حقيقية النواة ، تشترك ثلاثة RNAPs في مهمة النسخ ، وهي الخطوة الأولى في التعبير الجيني. RNA Polymerase I (Pol I) مسؤول عن تخليق غالبية نصوص الرنا الريباسي ، بينما ينتج RNA Polymerase III (Pol III) RNAs قصيرة ومنظمة مثل tRNAs و 5S rRNA. ينتج RNA Polymerase II (Pol II) جميع mRNAs ومعظم الحمض النووي الريبي التنظيمي وغير المترجم.

تحتوي بوليمرات الحمض النووي الريبي حقيقية النواة الثلاثة على متماثلات للوحدات الفرعية الخمسة الأساسية الموجودة في RNAPs بدائية النواة. بالإضافة إلى ذلك ، فإن حقيقيات النوى Pol I و Pol II و Pol III لها خمس وحدات فرعية إضافية تشكل نواة محفزة تحتوي على 10 وحدات فرعية (الشكل 10.8). يحتوي اللب على شكل مخلب السلطعون المميز الذي يحيط بالشق المركزي الذي يؤوي الحمض النووي ، وله قناتان ، واحدة للركيزة NTPs والأخرى لمنتج RNA. اثنين من "القرصان" ، تسمى "المشبك" و "الفك" استقرار الحمض النووي في نهاية المصب وتسمح بفتح وإغلاق الشق. لكي يحدث النسخ ، يجب على الإنزيم الحفاظ على فقاعة نسخ مع خيوط DNA منفصلة ، وتسهيل إضافة النيوكليوتيدات ، والانتقال على طول القالب ، وتثبيت الحمض النووي: هجين الحمض النووي الريبي ، وأخيراً السماح لخيوط الحمض النووي بالتجدد. يتم تحقيق ذلك من خلال عدد من العناصر المحفوظة في الموقع النشط ، والتي تشمل حلقة (حلقات) الشوكة والدفة والجدار وحلقة الزناد ولولب الجسر.

الشكل 10.8 الرسم التخطيطي الهيكلي لبوليميراز الحمض النووي الريبي من ثيرموفيلوس (PDB205j). يذوب الحمض النووي (الأسود) في فقاعة نسخ تسمح بإقران القوالب مع الحمض النووي الريبي (الأحمر) في زوج أساسي من 9-10 زوج من الحمض النووي الريبي والحمض النووي الهجين. يقع حلزون الجسر (سماوي) وحلقة الزناد / الحلزونات (أصفر / برتقالي) على الجانب السفلي من الموقع النشط. يشار إلى المسار المفترض لإدخال NTP بواسطة السهم المستقيم. يشار إلى تحويل حلقة الزناد وحلزون الزناد بواسطة السهم المنحني. تظهر الوحدات الفرعية لـ RNA polymerase على شكل أسطح شبه شفافة مع هويات الوحدات الفرعية المتعامدة في البكتيريا (α و β و β & # 8217 ، الرمادي والأزرق والوردي ، على التوالي) ، العتيقة (D ، L ، B ، و A) ، و RNA polymerase II حقيقية النواة (RPB3 ، 11 ، RPB2 ، RPB1) المشار إليها. تظهر أيونات Mg 2+ النشطة في شكل كرات صفراء ، و α ، β-methylene-ATP باللونين الأخضر والأحمر.

بصرف النظر عن العناصر الأساسية ، تشترك جميع RNAPs حقيقية النواة في وحدتين فرعيتين إضافيتين أكثر ارتباطًا وتشكل السيقان. في Pol I و Pol III ، تم تزيين اللب بشكل إضافي بوحدات فرعية محيطية مجمعة على أنها مجموعات فرعية متغايرة (Pol I و Pol III) ومركبات فرعية متغايرة (Pol III). وفقًا لذلك ، تحتوي أنزيمات Pol I و Pol III holoenzymes على 14 و 17 وحدة فرعية ، على التوالي ، مقارنةً بإنزيم Pol II المكون من 12 وحدة فرعية (الشكل 10.9). تم اقتراح الوحدات الفرعية الطرفية لـ Pol I و Pol III لتكون متماثلة مع عوامل نسخ Pol II العامة بناءً على تشابه التسلسل وموقع هذه الوحدات الفرعية على قلب RNAP. تعد المغايرات المتغايرة Pol Iand Pol III متجانسة مع TFIIF وبالمثل ، فإن Pol III heterotrimer إلى TFIIE مما أدى إلى فكرة أنه أثناء التطور ، قام Pol I و Pol III بدمج هذه الوحدات الفرعية التي تشبه عامل النسخ بشكل ثابت في الإنزيم الأساسي. من ناحية أخرى ، يرتبط Pol II بشكل عابر بعوامل النسخ العامة التي تشكل a مجمع preinitiation (صورة) ويظهر في الشكل 10.9.

الشكل 10.9 مقارنة بين هياكل Pol I و Pol II و Pol III التي توضح مواضع مماثلة للوحدات الفرعية المحددة للبول الأول والثالث مقارنةً بـ TFIIF و TFIIE في Pol II-PIC. تم تركيب جميع الهياكل على أكبر وحدة فرعية وتم تصويرها في نفس الاتجاه. تظهر الوحدات الفرعية المقابلة بنفس اللون. مكونات Pol II-PIC بدون نظائرها في بنى Pol I و Pol III موضحة باللون الرمادي. معرفات PDB 4c3j و 5c4x و 5fj8 و 5fyw.

العودة إلى الصدارة

10.3 عوامل النسخ ومركب Preinitiation (PIC)

على عكس الأنظمة بدائية النواة التي يمكن أن تبدأ في توظيف holoenzymes RNAP مباشرة على مناطق مروج الحمض النووي والتوسط في تحويل RNAP إلى التشكل المفتوح ، تتطلب بوليمرات الحمض النووي الريبي حقيقية النواة مجموعة من عوامل النسخ العامة الإضافية (GTFs) ، لتمكين هذه العملية. سنركز هنا على تنشيط RNA Polymerase II كمثال على تعقيد بدء النسخ حقيقية النواة.

النسخ الجيني من الفئة الثانية في حقيقيات النوى هو عملية أساسية منظمة بإحكام يتم التحكم فيها بواسطة آلية معقدة للغاية متعددة المكونات. يتم تنظيم عدد كبير من البروتينات ، أكثر من مائة في البشر ، في مجموعات كبيرة جدًا متعددة البروتينات تشتمل على جوهر عوامل النسخ العامة (GTFs). تتضمن GTFs العوامل TFIIA و TFIIB و TFIID و TFIIE و TFIIF و TFIIH و RNA polymerase (RNA pol II) ، بالإضافة إلى عدد كبير من المجمعات المتنوعة التي تعمل كمنشطات مشتركة ومثبطات مشتركة ومعدلات الكروماتين وأجهزة إعادة التشكيل ( الشكل 10.10). يتم تنظيم نسخ الجينات من الفئة الثانية على مستويات مختلفة: أثناء التجميع على الكروماتين ، قبل وأثناء بدء النسخ ، خلال الاستطالة ومعالجة الرنا المرسال ، والإنهاء. تم الإبلاغ عن مجموعة من المنشطات والمثبطات لتنظيم النسخ ، بما في ذلك مجمع مركزي متعدد الوحدات يسمى وسيط يساعد في توظيف GTFs وتفعيل RNA Pol II. سنركز هنا على تشكيل GTFs التي تشكل النواة مجمع preinitiation (PIC) أثناء التنشيط النسخي.

الشكل 10.10 مجمع ما قبل النسخ (PIC). يحدث النسخ الجيني من الفئة الثانية في البشر عن طريق أكثر من مائة عديد ببتيدات تتجمع على المحفز الأساسي لجينات تشفير البروتين ، والتي تؤدي بعد ذلك إلى ظهور مرنا. يتم عرض الموافقة المسبقة عن علم على المروج الأساسي في تمثيل تخطيطي. يحتوي PIC ، بالإضافة إلى DNA المروج ، GTFs (TFIIA و B و D و E و F و H) و RNA Pol II. يُعتقد أن تجميع الموافقة المسبقة عن علم يحدث بطريقة تدريجية شديدة التنظيم ، كما هو محدد. TFIID هو من بين أول GTFs لربط المروج الأساسي عبر الوحدة الفرعية TATA-box Binding Protein (TBP). تساهم النيوكليوسومات في مواقع بدء النسخ في تجميع الموافقة المسبقة عن علم ، بوساطة الإشارات من خلال العلامات اللاجينية على ذيول الهيستون. الوسيط (غير موضح) هو مركب مركزي متعدد البروتينات تم تحديده كمنظم نسخ عالمي. TATA = TATA-box DNA BRE u = عنصر التعرف B المنبع BRE d = عنصر التعرف B المصب Inr = البادئ DPE = عنصر المروج للتيار السفلي.

يتم تشغيل نسخ الجينات المعتمدة على RNA pol II بواسطة التجميع المنظم لـ مجمع Preinitiation (PIC). يبدأ تكوين PIC بربط TFIID بالمروج الأساسي. TFIID عبارة عن مركب متعدد البروتينات كبير الحجم بحجم ميجادالتون مع حوالي 20 وحدة فرعية مكونة من 14 عديد ببتيد مختلف: بروتين ربط صندوق TATA (TBP) والعوامل المرتبطة بـ TBP (TAFs) (مرقمة من 1 إلى 13) (الشكل 10.11). توجد بعض الوحدات الفرعية TAF في نسختين. الميزة الرئيسية في TAFs هي مجال أضعاف هيستون (HFD) ، التي توجد في 9 من أصل 13 TAFs في TFIID. إن HFD هو عامل تفاعل قوي بين البروتين والبروتين الذي يتوسط في إضعاف معين (الشكل 10.11). يتم تنظيم TAFs المحتوية على HFD في أجهزة قياس غير متجانسة منفصلة ، باستثناء TAF10 ، القادر على تكوين ثنائيات بمكونين مختلفين من مكونات TFIID ، TAF3 و TAF8. يتم حفظ HFDs والعديد من السمات الهيكلية الأخرى لـ TBP و TAFs جيدًا بين الأنواع.

الشكل 10.11 الإنسان TFIID. TFIID عبارة عن مركب متعدد البروتينات كبير الحجم بحجم ضخم يحتوي على حوالي 20 وحدة فرعية مكونة من 14 عديد ببتيد مختلف. تظهر البروتينات المكونة لـ TFIID و TBP و TAFs في تمثيل تخطيطي مصور على شكل أشرطة (داخلي ، يسار). تم وضع علامة على المجالات الهيكلية والتعليق عليها. يتم إعطاء القياس المتكافئ المفترض لـ TAFs و TBP في مجمع TFIID هولو (أقصى اليسار ، رمادي سفلي). يجعل TAF10 (بخط مائل) زوج طي هيستون بشكل منفصل مع كل من TAF3 و TAF8. يتم تمييز TAFs الموجودة في مجمع TFIID الفسيولوجي الأساسي المستخرج من نوى حقيقية النواة بالخط العريض. يتم عرض بنية مجمع TFIID الأساسي (EMD-2230) الذي تم تحديده بواسطة cryo-EM (أسفل اليسار) في وجهتي نظر متصلين بواسطة دوران 90 درجة (أسهم) [35]. يتميز مركب هولو- TFIID بمرونة هيكلية ملحوظة. يتم عرض تطابقين ، استنادًا إلى بيانات cryo-EM (EMD-2284 و EMD-2287) ، على اليمين ، نموذج أساسي (أعلى) وشكل مُعاد ترتيبه تمت ملاحظته مؤخرًا (أسفل). في التشكل المعاد تنظيمه ، ينتقل الفص A (الملون باللون الأحمر) من طرف متطرف واحد من معقد TFIID (مرتبط بالفص C) وصولًا إلى الطرف الآخر (مرتبطًا بالفص B)

تبين أن TFIID يتبنى شكل حذاء حصان غير متماثل مع ثلاثة فصوص متساوية الحجم تقريبًا (A و B و C) ، مما يُظهر درجة كبيرة من المرونة التوافقية مع تشكيلين متميزين على الأقل (مفتوح ومغلق) (الشكل 10.11) ). يرتبط مكون TBP الخاص بـ TFIID بتسلسل DNA محدد يسمى صندوق TATA. تم العثور على تسلسل الحمض النووي هذا حوالي 30 زوجًا أساسيًا في الجزء العلوي من موقع بدء النسخ في العديد من محفزات الجينات حقيقية النواة. عندما يرتبط TBP بصندوق TATA داخل الحمض النووي ، فإنه يشوه الحمض النووي عن طريق إدخال سلاسل جانبية من الأحماض الأمينية بين أزواج القواعد ، وفك اللولب جزئيًا ، وربطه بشكل مضاعف. يتم تحقيق التشويه من خلال قدر كبير من التلامس السطحي بين البروتين والحمض النووي. يرتبط TBP بالفوسفات سالب الشحنة في العمود الفقري للحمض النووي من خلال بقايا الأحماض الأمينية الليسين والأرجينين ذات الشحنة الموجبة. يتم إنتاج الانحناء الحاد في الحمض النووي من خلال إسقاط أربع بقايا ضخمة من الفينيل ألانين في الأخدود الصغير. عندما ينحني الحمض النووي ، يزداد اتصاله بـ TBP ، وبالتالي يعزز تفاعل الحمض النووي والبروتين. يؤدي الضغط المفروض على الحمض النووي من خلال هذا التفاعل إلى ذوبان أو فصل الخيوط. نظرًا لأن هذه المنطقة من الحمض النووي غنية بمخلفات الأدينين والثايمين ، والتي تتزاوج من خلال رابطتين هيدروجينيتين فقط ، يتم فصل خيوط الحمض النووي بسهولة أكبر.

يتضمن ارتباط TFIID بمربع TATA للمروج الأساسي إطلاق TBP من الفص A ، على الأرجح في مراحل تتغلب على كل من التفاعلات المثبطة التي تحجب الأسطح الوظيفية المختلفة لـ TBP (الشكل 10.12). من المحتمل أن يتم إطلاق تفاعلات منطقتي TAND1 و TAND2 في TAF1 مع TBP (الشكل 10.12 أ ، د) (1) حيث يشرك الفص C الحمض النووي في اتجاه التيار ويضع منطقة المروج الأعلى بحيث يمكن `` مسحها ضوئيًا '' بواسطة TBP ( الشكل 10.12 ب ، هـ) ، و (2) حيث تنضم TFIIA إلى المجمع عبر التفاعل مع Lobe B وتزيد من استقرار موقع TBP لتفاعل DNA (الشكل 10.12c ، f). المشاركة النهائية لـ TBP مع المروج ، مع الانحناء المصاحب للحمض النووي ، غير متوافق تمامًا مع تفاعل TBP-TAF11 ، وبالتالي يؤدي إلى انفصال TBP عن الفص A وفتح موقع الربط لـ TFIIB (الشكل 10.12f) ، والتي بدورها ستشرك Pol II ، من المحتمل أن تكون مرتبطة بـ TFIIF ، وبالتالي تعزيز تجميع PIC (الشكل 10.12g).

الشكل 10.12 التغييرات في شركاء ربط TBP من خلال عملية ربط المروج. في الجزء العلوي توجد الهياكل الذرية لـ TFIID البشري في عملية مشاركة المروج. مع (أ) في الحالة المتعارف عليها ، (ب) في حالة المسح و (ج) في حالة المشاركة. في الأسفل، (د) يُظهر TBP ملزمة بـ TAFs المثبطة ، (هـ) كيف تعمل هذه TAFs لمنع ربط الحمض النووي و (F) كيف يربط TBP عاملي النسخ TFIIA و TFIIB عندما يكون معقدًا مع الموافقة المسبقة عن علم. يجند مجمع TFIID المشترك Pol II (ز) بمساعدة TFIIB و TFIIF.

وبالتالي ، فإن ارتباط TFIID بالمروج الأساسي يتبعه توظيف المزيد من GTFs و RNA pol II. تشير عدة أسطر من الأدلة إلى أن هذه العملية تحدث بترتيب محدد ومتدرج وتخضع لإعادة هيكلة كبيرة. أولاً ، يتبنى PIC حالة غير نشطة ، وهي المركب "المغلق" ، وهو غير مؤهل لبدء النسخ. بالإضافة إلى TFIID ، يعتبر TFIIH أيضًا أمرًا بالغ الأهمية لتحول RNA Pol II من التشكل المغلق إلى المفتوح. يحتوي TFIIH على نشاط transocase المعتمد على ATP داخل إحدى وحداته الفرعية ، والذي يفتح حوالي 11 إلى 15 زوجًا أساسيًا حول موقع بدء النسخ عن طريق التحرك على طول خيط DNA واحد مما يؤدي إلى إجهاد الالتواء ، مما يؤدي إلى إعادة الترتيب التوافقي وتحديد موضع الحمض النووي المفرد الذي تقطعت به السبل إلى الموقع النشط لـ RNA pol II. في هذا المركب "المفتوح" ، يمكن لـ RNA pol II أن تدخل استطالة لنسخها عبر الجين بطريقة معالجة عالية دون الانفصال عن قالب DNA أو فقدان الحمض النووي الريبي الناشئ.

في معظم حقيقيات النوى ، بعد توليف حوالي 20-100 قاعدة ، يمكن أن يتوقف RNA pol II مؤقتًا (المروج وقفة قريبة) ثم فصلها عن عناصر المروج والمكونات الأخرى لآلة النسخ ، مما يؤدي إلى ظهور مجمع استطالة يعمل بكامل طاقته في عملية تسمى المروج الهروب. على النقيض من ذلك ، تظل المكونات المرتبطة بالمروج للموافقة المسبقة عن علم في مكانها ، وبالتالي يحتاج فقط TFIIB و TFIIF و RNA pol II لإعادة البدء ، مما يزيد بشكل كبير من معدل النسخ في الجولات اللاحقة من النسخ. المروج الهروب يسبقه النسخ الفاشل في العديد من الأنظمة ، حيث يتم تصنيع العديد من منتجات RNA القصيرة من 3 إلى 10 قواعد في الطول.

بالإضافة إلى عناصر المروج داخل الحمض النووي ، عناصر محسن مهمة أيضًا لبدء النسخ. المروجينيتم تعريفها على أنها عناصر DNA التي توظف مجمعات النسخ لتخليق الحمض النووي الريبي المشفر وغير المشفر. معززاتيتم تعريفها على أنها عناصر الحمض النووي التي تنظم النسخ بشكل إيجابي عند المروجين لمسافات طويلة بطريقة مستقلة عن الموضع والتوجيه. ومع ذلك ، فقد كشفت الدراسات أن العديد من المعززات يمكنها تجنيد Pol II وبدء نسخ الحمض النووي الريبي المعزز (eRNA) ، وبالتالي طمس التمييز الوظيفي بين المعززات والمروجين (الشكل 10.13).

ينتج النسخ المحسن ncRNA قصير نسبيًا. علاوة على ذلك ، النسخ في المعززات غير مستقر وغالبًا ما يؤدي إلى إجهاض الاستطالة. في المقابل ، يكون بدء النسخ في معظم محفزات Pol II مستقرًا وينتج mRNAs طويلة. كشفت الدراسات الطوبولوجية أن المعززات تقترب من محفزات الجينات المستهدفة أثناء تنشيط النسخ. وفقًا لنماذج التنشيط الجيني الحالية ، فإن مجمع الوسيطيشكل جسرا ماديا بين المناطق التنظيمية البعيدة والمروجين ، وبالتالي تعزيز الحلقات. يحدث نسخ مجموعة فرعية على الأقل من الجينات التي تنظمها المعززات في رشقات نارية تشير إلى عملية متقطعة للنسخ المعقد للتجنيد و / أو التجميع و / أو التحويل إلى أشكال الاستطالة المختصة. تشير ظاهرة الانفجار إلى أن اتصالات المحسن / المروج قد تكون عابرة ونادرة (الشكل 10.13).

الشكل 10.13 RNA polymerase II Enhancer Transfer Model. تم تصوير خطوات متضمنة في تجنيد Pol II إلى SEs ، والتجميع في مجمعات نسخ مختصة للاستطالة ، وبدء النسخ والاستطالة ، والإجهاض والإنهاء ، والنقل إلى الجينات المستهدفة. تقوم عوامل النسخ بتجنيد الوسيط والمنظمين المشاركين الآخرين للوسطاء. يقوم الوسيط بتجنيد Pol II وتجميع جزء صغير في مجمعات نسخ مختصة بالاستطالة. يبدأ النسخ عن طريق فسفرة CTD. الإجهاض المبكر وإنهاء النسخ الممنوح من قبل Integrator يطلق Pol II ، والذي يتم نزع الفسفرة منه ونقله إلى محفزات الجينات المستهدفة. عنصر المحسن الفائق (SE)

العودة إلى الصدارة

10.4 استطالة وإنهاء النسخ

استطالة النسخ بدائية النواة

معدل استطالة النسخ بمقدار بكتريا قولونية RNAP ليس موحدًا. يتميز تخليق الحمض النووي الريبي بتوقف مؤقت ، قد يكون بعضها قصيرًا ويتم حله تلقائيًا ، بينما قد يؤدي البعض الآخر إلى مجمع استطالة النسخ (TEC)التراجع.

يتم تحديد معدل الاستطالة والإيقاف المؤقت من خلال تسلسل القالب وبنية الحمض النووي الريبي (على سبيل المثال ، الحلقات الجذعية) وتتضمن عنصرين على الأقل من مركز تحفيز RNAP ، جسر الحلزون (البحرين) و اثارحلقة (TL). يُقترح أن يحدث الاستطالة في ثلاث خطوات (الشكل 10.14). أولاً ، يتم طي TL استجابةً لربط NTP. تشير التحليلات الطفرية إلى أن هذا التغيير المطابق في TL يمكن أن يكون مقيدًا للمعدل ، ويعكس قدرة NTP الواردة على الارتباط بـ TEC. الخطوة الثانية هي دمج NTP وإطلاق البيروفوسفات.تتضمن الخطوة الثالثة نقل RNAP إلى أسفل قالب DNA بحيث يمكن إضافة نيوكليوتيد RNA التالي إلى النسخة الوليدة.

الشكل 10.14 نموذج لاستطالة النسخ. تعتمد مفصلات حلقة الزناد ومفصلات الجسر الحلزوني ونماذج ثني الجسر الحلزوني على جميع عمليات محاكاة الديناميات الجزيئية للذرة. في الجزء العلوي من الشكل ، يتم عرض المخططات الخاصة بالمعدل الكلي للكهرباء (TEC) المغلق ، والمنتج TEC المغلق (بعد الكيمياء) و TEC المنقولة. الحمض النووي هو RNA رمادي اللون الأحمر ، وركيزة NTP (أو NMP المدمجة والبيروفوسفات) زرقاء اللون حلقة الزناد (TL) أرجوانية واللولب الجسر (BH) أصفر. يتم عرض تفسيرات المحاكاة بشكل تخطيطي أدناه. تشير عمليات المحاكاة إلى مفصلات حلقة الزناد H1 و H2 ومفصلات الجسر الحلزوني H3 و H4 وأنماط الانحناء الحلزوني للجسر B1 (أكثر استقامة) و B2 (عازمة أكثر حدة).

قد يحدث التراجع عن TEC بعد توقف قصير في النسخ ، بسبب الخصائص الديناميكية الحرارية لتسلسلات الأحماض النووية المحيطة بمركب الاستطالة. بالإضافة إلى ذلك ، فإن أحداث سوء الدمج تجعل مجمعات الاستطالة عرضة للتراجع بمقدار نقطة أساس واحدة على الأقل. في هذه الحالة ، قد يُنظر أيضًا إلى الإنقاذ من التراجع من خلال انشقاق 3 & # 8242 نهاية النص الخاطئ على أنه رد فعل تدقيق لغوي. يتسبب أي حدث تراجع في توقف أو توقف استطالة النسخ ، مما قد يحد من معدله الإجمالي (متوسط ​​سرعة RNAP على طول القالب) أو العملية (جزء جزيئات RNAP التي تصل إلى نهاية الجين).

في حين أن الهيكل العام لمركب الاستطالة (فقاعة النسخ ، هجين RNA-DNA) يظل دون تغيير أثناء التراجع ، يصبح تمديد RNA مستحيلًا في هذا التشكل. ومع ذلك ، يمكن حل مثل هذه المجمعات عن طريق النشاط المائي لـ RNAP ، والذي يشق رابطة الفوسفوديستر في المركز النشط للمجمع المتراجع ، مما ينتج عنه نهاية RNA 3 & # 8242 جديدة في المركز النشط. بالنسبة للنسخ الاحتياطية للقاعدة الفردية ، يتم تحفيز تفاعل التحلل المائي بواسطة مجال مرن من RNAP الموجود في القناة الثانوية المسماة حلقة الزناد (TL الشكل 10.15B) والأيونات المعدنية للمركز النشط.

يمكن إعادة تشغيل التسلسلات الأطول من TEC التي تم إرجاع مسارها عندما يتم التصرف بناءً عليها بواسطة عوامل GreA / B ، والتي تعيد 3 & # 8242-نهاية النسخة الوليدة إلى المركز النشط. GreA و GreB هي عوامل انقسام في النسخ تعمل على مجمعات استطالة متراجعة. عندما ترتبط عوامل Gre في القناة الثانوية ، فإن عوامل Gre تحل محل TL من المركز النشط (الشكل 10.15). يعمل الإزاحة على إيقاف التحلل المائي الجوهري البطيء نسبيًا المعتمد على TL ، ويفرض التحلل المائي عالي الكفاءة بمساعدة Gre. يُعتقد أن هذه الكفاءة ترجع إلى استقرار أيون Mg 2+ الحفاز الثاني وجزيء الماء المهاجم بواسطة عوامل Gre.

الشكل 10.15 دور عوامل Gre في تخفيف التراجع المركب لاستطالة النسخ. (أ) مخطط شريطي لبروتينات GreA و GreB. (ب) طريقة عمل عوامل Gre. يرتبط عامل Gre بمركب الاستطالة النشط ولكنه لا يفرض نشاطًا مائيًا عليه. عند التراجع أو التضمين الخاطئ ، يبرز عامل Gre مجال الملف الملفوف الخاص به من خلال القناة الثانوية لـ RNAP (كما هو موضح في الرسم البياني الأيسر) ، حيث يحل محل المجال الحفاز Trigger Loop (TL). يؤدي هذا الاستبدال إلى إيقاف التحلل المائي البطيء لرابطة الفسفودايستر المعتمدة على TL ، وبدلاً من ذلك ، يسهل التحلل المائي المعتمد على Gre ذو الكفاءة العالية. بعد حل المركب المتراجع من خلال انقسام الحمض النووي الريبي ، يعود مجمع الاستطالة إلى التشكل النشط ويفسح عامل Gre المجال لـ TL ، والتي يمكنها الآن مواصلة تحفيز تخليق الحمض النووي الريبي (كما هو موضح في الرسم البياني الأيمن). يزيل التبديل المتحكم فيه بين Gre و TL التداخل المحتمل لـ Gre مع تخليق RNA.

العودة إلى الصدارة

إنهاء النسخ بدائية النواة

يحدد إنهاء النسخ نهايات وحدات النسخ عن طريق تفكيك مجمع استطالة النسخ (TEC) ، وبالتالي إطلاق بوليمرات الحمض النووي الريبي والنصوص الوليدة من قوالب الحمض النووي. يؤدي الفشل في الإنهاء إلى قراءة النسخ ، مما يؤدي إلى إهدار نصوص جينية وربما ضارة. يمكن أن يؤدي أيضًا إلى اضطراب التعبير عن جينات المصب عندما يكتسح TEC غير المنتهي معقدات بدء النسخ من محفزاتها أو يتصادم مع بوليميرات RNA التي تنسخ خيوطًا معاكسة.

يمكن أن يكون إنهاء النسخ في بدائيات النوى مشفرًا بالقالب ومستقلًا عن العامل (إنهاء جوهري)، أو تتطلب عوامل ملحقة ، مثل Rho و Mfd و DksA. إنهاء جوهري يحدث في تسلسلات قالب محددة & # 8211 تكرار مقلوب متبوعًا بسلسلة من المخلفات A. يتم الدفع بالإنهاء من خلال تكوين بنية قصيرة الحلقة الجذعية في سلسلة الحمض النووي الريبي الوليدة (الشكل 10.16). اعتقالات تخليق الحمض النووي الريبي وينفصل TEC في السابع والثامن من السباق. يؤدي تشكيل الحلقة الجذعية إلى تفكيك rU الضعيف: dA الهجين. يتم إعاقة تشكيل الحلقة الجذعية بواسطة تسلسلات RNA التكميلية المنبع التي تتنافس مع الجزء السفلي من الجذع ، وكذلك بواسطة RNA: تفاعلات البروتين في قناة خروج RNA. يعتمد الإنهاء الجوهري بشكل حاسم على التوقيت. يجب تنسيق طي دبوس الشعر ونسخ نقطة الإنهاء ، بحيث يتم تشكيل دبوس الشعر الكامل بحلول الوقت الذي يقوم فيه RNAP بنسخ نقطة الإنهاء. يؤثر كل من حجم الجذع وتسلسله وطول الحلقة على كفاءة الإنهاء.

الجسر α-helix في الوحدة الفرعية β & # 8217 يحد الموقع النشط وقد يكون له أدوار في كل من التحفيز والانتقال. تؤثر الطفرات في عزر YFI (β & # 8217 772-YFI-774) على الإنهاء الجوهري وكذلك الإيقاف المؤقت والإخلاص والانتقال من RNAP. تلغي طفرة واحدة ، F773V ، نشاط المنهي الجوهري λ tR2 ، على الرغم من أن الطفرات المجاورة لها تأثير ضئيل على الإنهاء. تشير النمذجة إلى أن هذا النمط الظاهري الفريد يعكس قدرة F773 على التفاعل مع مجال الشوكة في الوحدة الفرعية β.


الشكل 10.16 نموذج الإنهاء الجوهري. (أ) يُظهر التشكل المفتوح لـ RNAP أثناء استطالة النسخ. يظهر RNAP باللون الأصفر ، قالب الحمض النووي باللون الأزرق ، والحمض النووي الريبي الناشئ باللون الأحمر. تظهر العناصر الرئيسية لقناة خروج RNAP RNA باللون الرمادي ويتم تصنيفها كما هو محدد. (ب) يُظهر امتداد الحمض النووي الريبي الناشئ من خلال قناة خروج RNAP وإمكانية تشكيل بنية دبوس الشعر RNA عندما يتم تحقيق الطول الكافي. (ج) يُظهر فتحة المشبك وتفكك TEC عند مصادفة بنية دبوس الشعر RNA في فقاعة النسخ.

يمكن أن يعتمد إنهاء النسخ أيضًا على عوامل ملحقة ، مثل بروتين Rho. عامل إنهاء النسخ Rho هو بروتين أساسي في بكتريا قولونية تم تحديده لأول مرة لدوره في إنهاء النسخ في أجهزة إنهاء تعتمد على Rh ، ويقدر أنه ينتهي

20٪ من بكتريا قولونية النصوص. ال رو الجين محفوظ بدرجة عالية وهو موجود في كل مكان تقريبًا في البكتيريا. Rho هو ATPase يعتمد على RNA مع RNA: نشاط هليكاز DNA ، ويتكون من ستة مونومرات متطابقة مرتبة في دائرة مفتوحة (الشكل 10.17A).

يرتبط Rho بالحمض النووي الريبي المنفرد الذي تقطعت به السبل في مسار معقد متعدد الخطوات يتضمن موقعين متميزين على السداسي. يضمن موقع الربط الأساسي (PBS) ، الموزع على مجالات N-terminal حول السداسي (الشكل 10.17B ، سماوي) ، التثبيت الأولي لـ Rho إلى النص في موقع Rut (استخدام Rho) ، a∼70 نيوكليوتيدات (nt) تسلسل الحمض النووي الريبي الطويل الغني بالسيتيدين والضعيف التنظيم. يحتوي كل مونومر Rho على موقع فرعي قادر على الارتباط تحديدًا بالبقايا الأساسية لثنائي YC 5′-YC (Y كونه بيريميدين). تشير البيانات البيوكيميائية والهيكلية إلى أن Rho يرتبط في البداية بـ RNA في شكل مفتوح ، "قفل الغسالة" الذي يغلق في حلقة مستوية بينما ينتقل الحمض النووي الريبي إلى التجويف المركزي. هناك ، يتصل ssRNA بموقع ارتباط ثانوي غير متماثل (SBS) (الشكل 10.17 ب ، أخضر) ، وهذه الخطوة ، التي يُفترض أنها تحد من معدل التفاعل الكلي ، تؤدي إلى تنشيط المحرك. عند التحلل المائي لـ ATP ، يتم سحب ssRNA عند التغييرات التوافقية للحلقات Q و R المحفوظة في SBS ، مما يؤدي إلى إزاحة Rho ، وفي النهاية تعزيز تفكك RNA polymerase (RNAP). يبدو أن الآلية الجزيئية لنقل Rho المستندة إلى طرق التألق أحادي الجزيء تتبع مرتبطة. يفترض نموذج التتبع المربوط أن Rho يحافظ على اتصالاته بين PBS وموقع التحميل (Rut) عند النقل (الشكل 10.17B). ستسمح هذه الآلية لـ Rho بالحفاظ على تفاعلها العالي مع Rut ، وتعني ضمناً نمو حلقة RNA بين PBS و SBS عند الانتقال (الشكل 10.17B).

الشكل 10.17 تخطيطي لهيكل عامل Rho وآلياته. (أ) التركيب الجزيئي لبروتين Rho (PDB 1pv4) (ب) يتجمع Rho كحلقة سداسية سداسية متجانسة (الكرات الحمراء أو tetragons) ، مع ربط RNA (منحنى أسود / أصفر) بمواقع الربط الأولية (PBS ، سماوي) ومواقع الربط الثانوية داخل الحلقة (SBS ، أخضر) ، حيث ATP -إزفاء مزدوج يحدث. تم تصوير موقع ربط Rut المحدد باللون الأصفر. اقترح نموذج التتبع المربوط أن يقوم Rho بنقل الحمض النووي الريبي مع الحفاظ على التفاعلات بين PBS و Rut. يتطلب هذا النموذج تشكيل حلقة تقصر من امتداد الحمض النووي الريبي عند الإزاحة.

العودة إلى الصدارة

إنهاء نسخة حقيقية النواة

في حقيقيات النوى ، يتطلب إنهاء النسخ الجيني لترميز البروتين بواسطة RNA polymerase II (Pol II) عادةً إشارة وظيفية متعددة الأدينيل (pA) ، وعادةً ما يكون تباينًا في سداسي AAUAAA. يتم شق ما قبل الرنا المرسال الوليدي ويتم معالجة الجزء 5 متعدد الأدينيلات في موقع pA بعد فترة وجيزة من السداسي بواسطة عوامل الانقسام و pA (CPFs). تم اقتراح آليتين لإنهاء النسخ المعتمد على pA. في النموذج الخيفي، ترتبط إشارة pA و / أو إشارات الإنهاء الأخرى بمنطقة المصب لإشارة pA (PDR) وتحث على إعادة تنظيم مجمع Pol II. وهذا يشمل ارتباط أو تفكك مكونات نوكلياز داخلية مثل CPFs. يؤدي هذا إلى تغييرات توافقية في Pol II و TEC يترتب على ذلك. في النموذج الحركي المعروف أيضًا باسم ال"نسف"نموذج، يفصل الانقسام في موقع pA ما قبل mRNA عن TEC ، والذي يستمر في تصنيع نسخة حديثة من المصب. هذا النص الجديد عبارة عن ركيزة من XRN2 / Rat1p ، وهو عبارة عن نيوكلياز exoribonuclease معالج 5′ إلى 3 يلحق بـ TEC ويفككه بواسطة آلية غير معروفة.

النموذجان المعتمدان على pA ليسا منفصلين بشكل متبادل ، وقد تم اقتراح نماذج موحدة. ترتبط تسلسلات إشارة pA المحفوظة بشكل فضفاض في اتجاه مجرى جينات ترميز البروتين بمكونات مركب عامل polyadenylation (CF1) مما يؤدي إلى تجميع آلية الانقسام وبولي أدينيل. يقترن الإنهاء بالانقسام بطريقة لم يتم حلها بالكامل بعد ، ومع ذلك ، فإن أحد العوامل الرئيسية المشاركة في إنهاء pA الخميرة هو نوكلياز ، Ysh1. على سبيل المثال ، يؤدي استنفاد Ysh1 إلى منع تفكك TEC ، ولكنه لا يتسبب في قراءة جوهرية في موقع الإنهاء (الشكل 10.18 A & ampB). تشير هذه النتائج إلى أن Ysh1 لا يتسبب بشكل مباشر في التوقف المؤقت الذي يحدث في مسار الإنهاء الخيفي ، ولكنه يلعب دورًا في تفكك مجمع Pol II من قالب الحمض النووي (الشكل 10.18A و amp B). وتجدر الإشارة إلى أنه ليس كل الإنهاء المعتمد على pA يعتمد على Ysh1 وأن ​​الآليات الأخرى للإنهاء بوساطة pA لا يزال يتعين توضيحها.

الشكل 10.18 تمثيل تخطيطي لإنهاء Pol II بعد إزالة عوامل إنهاء non-pA و pA. يؤدي استطالة Pol II (أخضر) إلى إنهاء نسخ pA (A) بعد تغيير خيفي (أحمر) يقلل من المعالجة. (ب) يؤدي استنفاد Ysh1 إلى نصوص قراءة موسعة إلى الحد الأدنى ولكنه لا يعيق التغيير الخيفي في Pol II. (C) Nrd1 و Nab3 ملزمان بتجنيد Sen1 لإنهاء نسخ غير pA. (D) مجمع استطالة Pol II الذي يفتقر إلى Nrd1 لا يتعرف على متواليات الإنهاء في النسخة الوليدة وبالتالي لا يسهل الانتقال الخيفي في Pol II. هذا يؤدي إلى معالجة معالجة. (E) يتعرف Nrd1 و Nab3 على متواليات النهاية التي تسمح بالتغيير الخيفي في Pol II ولكن استنفاد إزالة Sen1 للكتل Pol II من القالب.

تختلف آليات إنهاء النسخ بوساطة Pol II بالنسبة للنصوص المشفرة وغير المشفرة. تتم معالجة نصوص الترميز وربما بعض النصوص غير المميزة المستقرة (SUTs) دائمًا تقريبًا في الطرف 3 من خلال آلية الانقسام وعديد الأدينيل (pA) وتتم معالجتها بواسطة آليات الإنهاء المعتمدة على pA الموصوفة أعلاه. في المقابل ، يتم إنهاء ومعالجة ncRNAs بمسار بديل يتطلب ، في الخميرة ، بروتينات ربط الحمض النووي الريبي Nrd1 و Nab3 ، وكذلك RNA Helicase Sen1 (الشكل 10.18 C). يتعرف Nrd1 و Nab3 على عناصر تسلسل الحمض النووي الريبي في اتجاه مجرى snoRNAs و CUTs وهذا يؤدي إلى ارتباط مجمع يحتوي على DNA / RNA heliase Sen1 و الاكسوزوم النووي. ال الاكسوزوم النووي عبارة عن مركب من الريبونوكلياز مع 3 & # 8242 إلى 5 & # 8242 نوكلياز خارجي ونشاط نوكلياز داخلي. يعمل على إضعاف نسخ RNA غير المستقرة أو غير الصحيحة.

يؤدي استنفاد Nrd1 و Sen1 إلى نسخ القراءة من ncRNAs ، مما يشير إلى أهميتها في إنهاء النسخ غير المعتمد على pA (الشكل 10.18 C & amp D). علاوة على ذلك ، يؤدي استنفاد Nrd1 أيضًا إلى تراكم قراءة أطول من خلال ncRNAs ، مما يشير إلى دوره في تهريب ncRNAs إلى exosome النووي بعد الإنهاء.

العودة إلى الصدارة

10.5 معالجة الحمض النووي الريبي

ستكون تعديلات ما بعد النسخ للـ rRNA و tRNA موضوعات الفصل 11 حيث سيكون هيكلها ووظيفتها في تخليق البروتين نقطة محورية. وبالتالي ، سيركز هذا القسم على تعديلات ما بعد النسخ من الرنا المرسال.

معالجة الحمض النووي الريبي بدائية النواة

لا تحتوي الخلايا البكتيرية على تعديل واسع النطاق بعد النسخ للـ mRNA لأن النسخ والترجمة عمليات مقترنة. تفتقر الخلايا البكتيرية إلى الحاجز المادي للنواة ، مما يسمح لآلات النسخ والترجمة بالعمل في نفس الوقت ، مما يتيح الترجمة المتزامنة لـ mRNA أثناء نسخها (الشكل 10.19). ضمن هذا النظام يلعب بروتين NusG دورًا مهمًا. يحتوي NusG على ثلاثة مجالات منفصلة ووظائف اثنين منهم معروفة. المجال الطرفي NusG N (NusG-NTD) لديه القدرة على الارتباط بـ RNAP ، في حين أن المجال الطرفي C (NusG-CTD) يمكن أن يتحد مع NusE (RpsJ) مكون الريبوسومات. تتيح هاتان الوظيفتان لـ NusG إمكانية اقتران النسخ بالترجمة. يمكن أيضًا ربط NusG CTD بـ Rho لإنهاء النسخ (الشكل 10.19).

الشكل 10.19. أدوار NusG في اقتران النسخ / الترجمة. (أ) تكوين مركب RNAP نشط. يظهر RNAP باللون الرمادي الغامق والحمض النووي باللون الأزرق والحمض النووي الريبي الناشئ باللون الأحمر. يظهر الريبوسوم باللون الأخضر مع سلسلة بولي ببتيد ناشئة باللون الرمادي الفاتح ، يشير الانتفاخ في الوحدة الفرعية الصغيرة إلى موقع NusE (RpsJ). يظهر NusG باللون البرتقالي: يشير شكله إلى قسمين وظيفيين. يشير القسم الأكبر إلى المجال الطرفي N ، والذي يرتبط بـ RNAP. يشير القسم الأصغر إلى المجال الطرفي C ، والذي يتفاعل مع NusE في الموقع. يظهر Rho باللون الأرجواني. (ب) بعد اكتمال الترجمة ، يظل NusG مرتبطًا بـ RNAP وقد يرتبط أيضًا بـ Rho من خلال المجال C-terminal مما يؤدي إلى إنهاء النسخ.

معالجة الحمض النووي الريبي حقيقية النواة

في الكائنات متعددة الخلايا ، تحتوي كل خلية تقريبًا على نفس الجينوم ، ومع ذلك لوحظ التنوع المكاني والزماني المعقد في نسخ الجينات. يتم تحقيق ذلك من خلال مستويات متعددة من المعالجة التي تقود من الجينات إلى البروتين ، والتي تعد معالجة الحمض النووي الريبي (RNA) منها مرحلة أساسية. بعد نسخ الجين بواسطة بوليميراز الحمض النووي الريبي لإنتاج نسخة أولية من الرنا المرسال ، يلزم إجراء مزيد من المعالجة لإنتاج منتج RNA مستقر وعملي. يتضمن هذا خطوات معالجة مختلفة بما في ذلك انقسام الحمض النووي الريبي في مواقع محددة ، وإزالة intron ، يسمى الربط، مما يزيد بشكل كبير من ذخيرة النسخ ، وإضافة 5 & # 8217CAP. ميزة أخرى مهمة لمعالجة الحمض النووي الريبي لمعظم الجينات هي توليد 3 نهايات من خلال انشقاق أولي للنووية ، متبوعًا في معظم الحالات بإضافة ذيل بولي (A) ، وهي عملية تسمى الانقسام ثلاثي الأطراف وبولي أدينيل (CPA) .

3 & # 8242-عديد الأدينيل

كما هو موضح في القسم 10.4 ، تعد عملية إضافة عديد الأدينيل خطوة مطلوبة من أجل الإنهاء الصحيح لجميع نصوص الرنا المرسال تقريبًا. باستثناء جينات هيستون المعتمدة على النسخ المتماثل ، تحتوي mRNAs المشفرة لبروتين metazoan على نهاية موحدة 3 & # 8242 تتكون من امتداد من الأدينوزين. بالإضافة إلى تحديد طول النص الصحيح عند إنهاء النسخ ، يساعد ذيل بولي (A) على ضمان انتقال جزيء الحمض النووي الريبي الناشئ من النواة إلى السيتوبلازم ، ويعزز كفاءة الترجمة ، ويعمل كميزة إشارة لتدهور الحمض النووي الريبي ، وبالتالي يساهم في كفاءة إنتاج البروتين.

يتم تنفيذ CPA بواسطة مجمع معالجة متعدد الوحدات الفرعية ثلاثي الأطراف ، والذي يتضمن أكثر من 80 عبر التمثيل بروتينات ، تتكون من أربعة مركبات فرعية بروتينية أساسية (الشكل 10.20 أ). هذه تتكون من (1) عامل خصوصية الانقسام والعوامل المتعددة الأدينيل (CPSF) ، المكون من بروتينات CPSF1-4 ، عامل يتفاعل مع PAPOLA و CPSF1 (FIP1L1) ، ومجال تكرار WD 33 (WDR33) (يظهر باللون الأخضر في الشكل 10.20 أ) (2) عامل تحفيز الانقسام (CstF) ، أداة تقليم لـ CSTF1-3 (تظهر باللون الأحمر في الشكل 10.20 أ (3) عامل الانقسام الأول (CFI) ، رباعي من وحدتين فرعيتين صغيرتين من هيدرولاز nudix 21 (NUDT21) ، ووحدتين فرعيتين كبيرتين من CPSF7 و / أو CPSF6 (كما هو موضح باللون البرتقالي في الشكل 10.20 أ) و (4) عامل الانقسام الثاني (CFII) ، يتكون من الوحدة الفرعية 1 كيناز عامل الانقسام متعدد الريبونوكليوتيد (CLP1) وانقسام PCF11 والوحدة الفرعية لعامل تعدد الأدينيل (PCF11) (كما هو موضح باللون الأصفر في الشكل 10.20 أ). تشمل العوامل الإضافية symplekin و poly (A) polymerase (PAP) ، وبروتينات ربط poly (A) النووية مثل poly (A) بروتين ملزم نووي 1 (PABPN1).

بدأ اتفاق السلام الشامل من قبل هذا المجمع معترف بها محددة رابطة الدول المستقلة-يُطلق على تسلسل العنصر داخل نصوص ما قبل mRNA الوليدة إشارات تعدد الأدينيل (PAS). يتكون تسلسل PAS عادةً إما من سداسي AATAAA الكنسي ، أو متغير قريب يختلف عادةً بواسطة نوكليوتيد واحد (على سبيل المثال ، ATTAAA ، TATAAA). يقع من 10 إلى 35 نيوكليوتيد في أعلى موقع الانقسام (CS) يتكون عادة من CA ثنائي النوكليوتيد. يتم تحديد PAS أيضًا من خلال العناصر المساعدة المحيطة ، مثل العناصر الأولية الغنية بـ U (USE) ، أو العناصر الغنية بـ U-rich و GU و تسلسلات G-rich (DSE).

بمجرد ظهور جزيء RNA الناشئ من RNA polymerase II (RNA Polymerase) ، يتم تجنيد مجمع CPSF إلى PAS hexamer من خلال العديد من التفاعلات.عند التجميع الناجح لهذه الماكينة الجزيئية ، يقوم CPSF3 بإجراء الانقسام الحال للنووية متبوعًا بإضافة غير نموذجية لما يقرب من 50-100 ألف من المخلفات.

الشكل 10.20. آلية معالجة الحمض النووي الريبي (3-end RNA) الأساسية وتأثيرها على مادة البولي أدينيل البديلة. (أ) تتكون آلية المعالجة الأساسية 3 من مجمعات تتكون من العديد من البروتينات العابرة التي تتفاعل مع الحمض النووي الريبي عبر عدة عناصر رابطة الدول المستقلة (USE = عنصر تسلسل المنبع PAS = إشارة بولي (A) CS = موقع الانقسام DSE = عنصر تسلسل المصب CTD = C المجال النهائي). عند التجميع النسخي المشترك لهذه المجمعات ، يحدث انقسام الحمض النووي الريبي والبولي أدينيل لتشكيل 3 نهاية جزيء الحمض النووي الريبي الناشئ. (ب) يحتوي أكثر من 70٪ من جميع الجينات على أكثر من إشارة واحدة من عديد الأدينيل (PAS). هذا يؤدي إلى اختلاف الأشكال الإسوية للنسخ في نهاية mRNA 3. في حين أن مادة البولي أدينيل البديلة (APA) في 3′UTR تغير خصائص mRNA (الاستقرار ، التوطين ، الترجمة) ، فإن استخدام PAS الداخلي (في الإنترونات أو تسلسل الترميز (CDS)) يغير C-termini للبروتين المشفر ، مما يؤدي إلى خصائص وظيفية أو تنظيمية مختلفة.

يحدث تعدد الأدينيل البديل (APA) عندما يكون أكثر من PAS موجودًا داخل ما قبل mRNA ويوفر مستوى إضافيًا من التعقيد في معالجة الحمض النووي الريبي بوساطة CPA (الشكل 10.20 ب). كشفت الدراسات المبكرة أن جزءًا كبيرًا من الجينات يخضع لـ APA ، ومع ظهور الجيل التالي من تقنيات تسلسل الحمض النووي الريبي ، أصبح تنظيم الجينات على نطاق واسع واضحًا ، حيث أظهر ما يقرب من 70 ٪ من النسخ تنظيم APA. نظرًا لأن APA تحدد محتوى 3′UTR وبالتالي الميزات التنظيمية المتاحة لـ mRNA ، فإن التغييرات في ملف تعريف APA للجين يمكن أن يكون لها تأثيرات هائلة على التعبير.

تشكيل 5 & # 8242-CAP

في حقيقيات النوى ، يتكون الغطاء 5 ، الموجود في نهاية 5 من جزيء mRNA ، من نيوكليوتيد الجوانين المتصل بـ mRNA عبر رابط غير عادي من 5 إلى 5 ثلاثي فوسفات (الشكل 10.21). يتم ميثلة هذا الغوانوزين على الموضع السابع مباشرة بعد السد في الجسم الحي بواسطة ميثيل ترانسفيراز. يشار إليه باسم غطاء 7-methylguanylate ، ومختصر m 7 G.

في حقيقيات النوى متعددة الخلايا وبعض الفيروسات ، توجد تعديلات أخرى ، بما في ذلك مثيلة مجموعتين هيدروكسي من أول 2 سكريات ريبوز من نهاية 5 من الرنا المرسال. يحتوي Cap-1 على مجموعة ميثلة 2′-hydroxy على سكر الريبوز الأول ، بينما يحتوي Cap-2 على مجموعات ميثلة 2′-hydroxy على أول سكري ريبوز. غطاء 5 ′ مشابه كيميائيًا للنهاية 3 لجزيء RNA (يتم ربط 5 كربون من غطاء ريبوز ، و 3-OH غير مرتبط). وهذا يوفر مقاومة كبيرة لـ 5 ′ نوكلياز خارجي.

تحتوي snRNAs على أغطية 5′ فريدة من نوعها. تم العثور على snRNAs من فئة Sm مع قبعات 5′-trimethylguanosine ، بينما تم العثور على snRNAs من فئة Lsm مع قبعات 5-monomethylphosphate. في البكتيريا ، وربما أيضًا في الكائنات الحية الأعلى ، يتم توج بعض RNAs بـ NAD + أو NADH أو 3′-dephospho-coenzyme A. في جميع الكائنات الحية ، يمكن قطع جزيئات mRNA في عملية تعرف باسم messenger قطع الحمض النووي الريبي.

للتغطية باستخدام 7-methylguanylate ، يرتبط مجمع إنزيم السد (CEC) بـ RNA polymerase II قبل بدء النسخ. بمجرد ظهور نهاية 5 ′ للنسخة الجديدة من RNA polymerase II ، تنفذ CEC عملية السد (يضمن هذا النوع من الآلية السد ، كما هو الحال مع polyadenylation). يمكن أن ترتبط إنزيمات السد فقط بـ RNA polymerase II الذي ينخرط في نسخ mRNA ، مما يضمن خصوصية غطاء m 7 G بالكامل تقريبًا إلى mRNA.

الشكل 10.21 هيكل 7-methylguanylate CAP.

يحتوي الغطاء 5 على أربع وظائف رئيسية:

  1. تنظيم الصادرات النووية
  2. منع التحلل بواسطة نوكليازات خارجية
  3. ترويج الترجمة (انظر الريبوسوم والترجمة)
  4. الترويج ل 5 ′ الختان الداني

بالإضافة إلى ذيل polyA ، يتم تنظيم التصدير النووي لـ RNA بواسطة مجمع ربط الغطاء (CBC) ، والذي يرتبط بـ 7-methylguanylate-capped RNA (الشكل 10.22). ثم يتم التعرف على CBC بواسطة مجمع المسام النووي ويتم تصدير mRNA. بمجرد دخول السيتوبلازم بعد جولة الترجمة الرائدة ، يتم استبدال CBC بعوامل الترجمة eIF4E و eIF4G لمركب eIF4F. ثم يتم التعرف على هذا المركب من خلال آلية بدء الترجمة الأخرى بما في ذلك الريبوسوم ، مما يساعد في كفاءة الترجمة.

يمنع السد بـ 7-methylguanylate تدهور 5 ′ بطريقتين. أولاً ، يتم منع تدهور mRNA بواسطة 5 نوكلياز خارجي من خلال المظهر الوظيفي لنهاية 3. ثانيًا ، يمنع كل من CBC و eIF4E / eIF4G وصول إنزيمات الفصل إلى الغطاء. هذا يزيد من عمر النصف للـ mRNA ، وهو أمر ضروري في حقيقيات النوى حيث تستغرق عمليات التصدير والترجمة وقتًا طويلاً.

الآلية التي تعزز استئصال intron القريب 5 أثناء التضفير ليست مفهومة جيدًا ، ولكن يبدو أن غطاء 7-methylguanylate يدور ويتفاعل مع spliceosome ، ويحتمل أن يلعب دورًا في عملية الربط.

يتم تحفيز عملية فك الرنا المرسال المكون من 7 ميثيل غوانيلات عن طريق مجمع القطع المكون من Dcp1 و Dcp2 على الأقل ، والذي يجب أن يتنافس مع eIF4E لربط الغطاء. وبالتالي فإن غطاء 7-methylguanylate هو علامة على ترجمة mRNA بنشاط وتستخدمه الخلايا لتنظيم نصف عمر الرنا المرسال استجابةً للمنبهات الجديدة. أثناء عملية الاضمحلال ، قد يتم إرسال mRNAs إلى الأجسام P. الأجسام P هي بؤر حبيبية داخل السيتوبلازم تحتوي على مستويات عالية من نشاط نوكلياز خارجي.

الشكل 10.22 أهمية 5-CAP خلال عمر نسخة مرنا (أ) مطلوب CBC لمعالجة ما قبل mRNA. يمنع الارتباط النسخي المشترك لـ CBC بـ 7mG أنشطة فصل معقدات تحلل ما قبل mRNA [DXO (decapping exoribonuclease) و Dcp (decapping mRNA) Xrn2 (5′ – 3 exoribonuclease 2)] ويعزز معالجة ما قبل mRNA. يقوم CBC بتجنيد P-TEFb [Cdk9 / Cyclin T1 (CycT1)] لمواقع بدء النسخ لجينات معينة تعزز الفسفرة لـ RNA pol II CTD في مخلفات Ser2. ينتج عن هذا توظيف عوامل الربط بما في ذلك SRSF1 ، الذي ينظم أحداث التضفير التأسيسي والبديلة. علاوة على ذلك ، يتفاعل CBC مع مكونات آلات الربط التي ينتج عنها التجميع الوراثي. يتفاعل CBC مع NELF ويعزز معالجة ما قبل mRNA لنصوص هيستون المعتمدة على النسخ المتماثل. (ب) يشكل CBC معقدًا مع Ars2 ويعزز التكوُّن الحيوي لـ miRNA عن طريق التوسط في معالجة pri-miRNA. (ج) يعزز CBC / Ars2 معالجة ما قبل mRNA لنصوص هيستون المعتمدة على النسخ المتماثل. (د) تروج CBC لتصدير اليورانيوم snRNA. يتفاعل CBC مع PHAX ، الذي يجند عوامل التصدير بما في ذلك CRM1 و RAN · GTP. (هـ) تروج CBC لتصدير الرنا المرسال. لتصدير النصوص التي تزيد عن 300 نيوكليوتيد ، يتفاعل hnRNP C مع CBC ويمنع التفاعل بين CBC و PHAX ، مما يسمح لـ CBC بالتفاعل مع TREX والنسخة المراد نقلها إلى السيتوبلازم. يتفاعل CBC مع PARN deadenylase ويثبط نشاطه ، مما يحمي mRNAs من التدهور. (و) يتوسط CBC الجولة الرائدة للترجمة. يتفاعل Cbp80 مع CTIF ، الذي يجند الوحدة الفرعية الريبوزومية 40S عبر eIF3 إلى نهاية 5 ′ من mRNA لبدء الترجمة. عند ربط importin-β (Imp-β) بـ importin-α (Imp-α) ، يتم تحرير mRNA من CBC ويرتبط بـ eIF4E لبدء الوضع القياسي للترجمة. مكونات mRNP المرتبطة بـ CBC غير الموجودة في mRNPs المرتبطة بـ eIF4E هي CTIF ومجمع تقاطع exon (EJC) و PABPN1. (ز) يتم التوسط في الوضع القياسي للترجمة بواسطة بروتين ربط الغطاء eIF4E. eIF4E هو أحد مكونات مجمع eIF4F الذي يشجع بدء الترجمة.

العودة إلى الصدارة

الربط مرنا

تتكون الجينات حقيقية النواة التي تشفر عديد الببتيدات من تسلسلات تشفير تسمى exons(السابق-on يدل على أنهم كذلك السابقالضغط) والمتداخلة تسمى التسلسلات الإنترونات(int-ron يدل على intدور ervening). لا تقوم تسلسلات الحمض النووي الريبي المنسوخة المقابلة للإنترونات بتشفير مناطق بولي ببتيد وظيفي وتتم إزالتها من ما قبل الرنا المرسال أثناء المعالجة. من الضروري أن يتم إزالة جميع تسلسلات الحمض النووي الريبي المشفرة بشكل كامل ودقيق من ما قبل الرنا المرسال قبل تخليق البروتين بحيث يتم ربط متواليات الحمض النووي الريبي المشفر بواسطة إكسون معًا لتشفير بولي ببتيد وظيفي. إذا أخطأت العملية حتى بواسطة نيوكليوتيد واحد ، فسيتم تغيير تسلسل الإكسونات الملتصقة ، وسيكون البولي ببتيد الناتج غير وظيفي. تسمى عملية إزالة تسلسلات RNA المشفرة بواسطة intron وإعادة توصيل تلك المشفرة بواسطة exons ربط الحمض النووي الريبي. تتم إزالة تسلسل الحمض النووي الريبي المشفر بواسطة Intron من الحمض النووي الريبي السابق بينما لا يزال في النواة. على الرغم من عدم ترجمتها ، يبدو أن للإنترونات وظائف مختلفة ، بما في ذلك تنظيم الجينات ونقل mRNA. عند الانتهاء من هذه التعديلات ، فإن نسخة ناضجة, يتم نقل mRNA الذي يشفر عديد ببتيد ، خارج النواة ، متجهًا إلى السيتوبلازم للترجمة. يمكن تقسيم الإنترونات بشكل مختلف ، مما يؤدي إلى تضمين exons مختلفة أو استبعادها من منتج mRNA النهائي. تُعرف هذه العملية باسم الربط البديل. تتمثل ميزة الربط البديل في إمكانية إنشاء أنواع مختلفة من نصوص الرنا المرسال ، وكلها مشتقة من تسلسل الحمض النووي نفسه. في السنوات الأخيرة ، ثبت أن بعض الأركيا لديها أيضًا القدرة على لصق ما قبل الرنا المرسال.

يتم تحفيز تفاعل التضفير بواسطة لصق، مركب جزيئي كبير يتكون من خمسة بروتينات نووية صغيرة نووي (snRNPs) ، تسمى U1 ، U2 ، U4 ، U5 ، U6 ، وحوالي 200 بروتين (الشكل 10.23). يتضمن تجميع spliceosome على pre-mRNA ربط U1 snRNP و U2 snRNP و U4 / U6-U5 الثلاثي snRNP المركب مسبقًا و Prp19. يحدث هذا التجميع من خلال التعرف على العديد من عناصر التسلسل على pre-mRNA التي تحدد حدود exon / intron ، والتي تشمل مواقع لصق 5 ′ و 3 (SS) ، المتواليات 3 المرتبطة بقطع intron ، بوليبريميدين (Py ) السبيل وتسلسل نقطة التفرع (BPS). يوضح الشكل 10.23 تجميع الجسيم اللصق أثناء العملية.

الشكل 10.23 تمثيل تخطيطي لتجميع spliceosome و pre-mRNA splicing. في الخطوة الأولى من عملية الربط ، يكون موقع لصق 5 (GU ، 5 ′ SS) مرتبطًا بـ U1 snRNP ، وتتعرف عوامل الربط SF1 / BBP و U2AF بشكل تعاوني على تسلسل نقطة التفرع (BPS) ، و polypyrimidine ( Py) ، وموقع لصق 3 (AG ، 3 SS) لتجميع المعقد E. ينتج عن ربط U2 snRNP بـ BPS مجمع ما قبل لصق أ. تؤدي الخطوات اللاحقة إلى ربط U4 / U5 – U6 tri-snRNP وتشكيل المركب B. يتم تجميع المركب C بعد عمليات إعادة الترتيب التي تفصل U1 و U4 snRNP لتوليد B * المركب. المركب C مسؤول عن تفاعلَي الاسترة في SS. تؤدي عمليات إعادة الترتيب الإضافية إلى استئصال الإنترون ، الذي يتم إزالته على شكل رنا الوعر ، وربط الإكسونات. ثم يتم إطلاق snRNPs U2 و U5 و U6 من المجمع وإعادة تدويرها لجولات الربط اللاحقة.

في الثدييات ، تبدأ الخطوة التحفيزية الأولى لتفاعل التضفير عندما يربط U1 snRNP 5 ′ SS من intron (المحدد بواسطة تسلسل الإجماع AGGURAGU) ، وتتعرف عوامل الربط SF1 و U2AF بشكل تعاوني على BPS و Py و 3 ′ SS لتجميع مجمع E أو مجمع الالتزام (الشكل 10.23). بعد ذلك ، يتم تجنيد U2 snRNP والبروتينات الإضافية لـ pre-mRNA BPS لتشكيل ما قبل لصق أو معقد A. يتم إطلاق إعادة ترتيب البروتينات RNA و RNA في قلب spliceosome ، U1 و U4 لتكوين المركب B أو المركب B المنشط. يتم تعديل intron بواسطة 2′-hydroxyl من أدينوزين BPS لتشكيل 5 exon و intron متفرع (الشكل 10.24). يُعرف تفاعل 2 & # 8242-hydroxyl من نوكليوتيد الأدينوزين بنقطة التفرع باسم a تفاعل الأسترة. خلال هذه العملية ، تحدث عمليات إعادة ترتيب إضافية لتوليد لصق الحفاز أو المركب C (الشكل 10.23) ، وهو المسؤول عن تحفيز تفاعل الأسترة الثاني الذي يؤدي إلى استئصال intron وربط exon-exon (الشكل 10.24). يشار إلى بنية intron الناتجة باسم a هيكل الوهق. بعد الخطوة التحفيزية الثانية ، يتم إطلاق snRNPs U2 و U5 و U6 من مجمع ما بعد لصق وإعادة تدويرها لجولات إضافية من الربط.

الشكل 10.24 ردود الفعل Transesterification المشاركة في الربط mRNA. (أ) يشار رسم تخطيطي لما قبل مرنا مع exons وإنترونات. التسلسلات الرئيسية مطلوبة للربط في مواقع إنترون 5 & # 8242 و 3 & # 8242 ، وللتعرف على بقايا الأدينوزين ذات نقطة التفرع وتحديد موقعها لتفاعل الاسترة التبادلية الأول. (ب) رسم تخطيطي لردود الفعل transesterification المطلوبة لإزالة intron. تتوسط بقايا نقطة الفرع 2 & # 8242-OH الهجوم على 5 & # 8242-فوسفات لبقايا إنترون غوانوزين الموجودة في موقع لصق 5 & # 8242. يؤدي هذا إلى إطلاق 3 & # 8242 هيدروكسيل من Exon 1 والذي يتوسط لاحقًا في هجوم 5 & # 8242 فوسفات من أول بقايا غوانوزين في Exon 2. يتم إطلاق هيدروكسيل 3 & # 8242 من بقايا الجوانين intron لتشكيل بنية Lariat ويتم ربط Exon 1 إلى إكسون 2.

الربط البديل (AS)يقدم آلية إضافية لتنظيم إنتاج البروتين ووظيفته. يتم تحديد خيارات AS من خلال التعبير عن أو التعرض لـ في العابرة العناصر الموجودة في المواقع والبيئات الخلوية الفريدة. عناصر التسلسل الإضافية داخل mRNA ، والمعروفة باسم exonicو انترونيكتشارك كاتمات الصوت أو معززات الربط (ESS و ISS و ESE و ISE ، على التوالي) في تنظيم AS. تتعرف البروتينات المحددة المرتبطة بـ RNA ، بما في ذلك البروتينات النووية غير المتجانسة (hnRNPs) والبروتينات الغنية بالسيرين / الأرجينين (SR) ، على هذه التسلسلات لتنظيم AS بشكل إيجابي أو سلبي (الشكل 10.25). توفر هذه المنظمات ، جنبًا إلى جنب مع العدد المتزايد باستمرار من العوامل المساعدة الإضافية ، الأساس لخصوصية حدث معالجة ما قبل الرنا المرسال في مواقع خلوية مختلفة داخل الجسم.

الشكل 10.25 تنظيم الربط البديل (AS) بواسطة رابطة الدول المستقلة عناصر مرنا و المعاملات عوامل. النواة رابطة الدول المستقلة عناصر التسلسل التي تحدد حدود exon / intron (مواقع لصق 5 ′ و 3 (SS) و GU-AG و polypyrimidine (Py) tract وتسلسل نقطة الفرع (BPS)) محفوظة بشكل سيء. عناصر محسن وكاتم صوت إضافية في exons و introns (ESE: معززات الربط exonic ESI: كاتمات صوت الربط exonic ISE: معززات الربط الداخلي ISI: كاتمات الربط intronic) تساهم في خصوصية تنظيم AS. المعاملات عوامل الربط ، مثل بروتينات عائلة SR وجزيئات البروتين النووي غير المتجانسة (hnRNPs) ، ترتبط بالمعززات وكواتم الصوت وتتفاعل مع المكونات الوراثية. بشكل عام ، تسهل بروتينات SR المرتبطة بالمعززات تعريف exon ، وتثبط hnRNPs هذه العملية. هؤلاء عبر التمثيل يتم التعبير عن العناصر بشكل تفاضلي داخل مواقع مختلفة أو تحت محفزات بيئية مختلفة لتنظيم AS.

هناك عدة أنواع مختلفة من أحداث AS ، والتي يمكن تصنيفها إلى أربع مجموعات فرعية رئيسية. النوع الأول هو تخطي exon ، وهو حدث AS الرئيسي في حقيقيات النوى الأعلى. في هذا النوع من الأحداث ، تتم إزالة إكسون كاسيت من pre-mRNA (الشكل 10.26 أ). النوعان الثاني والثالث هما اختيار 3 ′ و 5 ′ SS بديلين (الشكل 10.26 ب و أمبير ج). تحدث هذه الأنواع من أحداث AS عندما يتعرف spliceosome على موقعين أو أكثر من مواقع لصق في أحد طرفي exon. النوع الرابع هو احتباس الإنترون (الشكل 10.26 د) ، حيث يبقى الإنترون في نسخة الرنا المرسال الناضجة. هذا الحدث AS أكثر شيوعًا في النباتات والفطريات والأوليات أكثر من الفقاريات. الأحداث الأخرى التي تؤثر على نتيجة الشكل الإسوي للنسخة تشمل exons الحصري المتبادل (الشكل 10.26 هـ) ، واستخدام المروج البديل (الشكل 10.26 و) ، والبولي أدينيل البديل (الشكل 10.26 ز).

الشكل 10.26 تمثيل تخطيطي لأنواع مختلفة من أحداث النسخ أو التضفير البديلة ، مع exons (مربعات) وإنترونات (خطوط). تظهر exons التأسيسية باللون الأخضر وتقسيم exons بدلاً من ذلك باللون الأرجواني. تشير الخطوط المتقطعة إلى حدث AS. تخطي إكسون (أ) البديل 3 ′ (ب) واختيار 5-SS (ج) احتباس الإنترون (د) exons متنافية (ه) استخدام المروج البديل (F) والبولي أدينيل البديل (ز) يتم عرض الأحداث. مثل التضفير البديل (AS) ، يسمح استخدام المروج البديل ومواقع polyadenylation لجين واحد بتشفير نسخ متعددة من الرنا المرسال.


10.3: تفاصيل النسخ - علم الأحياء

يتم توفير جميع المقالات المنشورة بواسطة MDPI على الفور في جميع أنحاء العالم بموجب ترخيص وصول مفتوح. لا يلزم الحصول على إذن خاص لإعادة استخدام كل أو جزء من المقالة المنشورة بواسطة MDPI ، بما في ذلك الأشكال والجداول. بالنسبة للمقالات المنشورة بموجب ترخيص Creative Common CC BY ذي الوصول المفتوح ، يمكن إعادة استخدام أي جزء من المقالة دون إذن بشرط الاستشهاد بالمقال الأصلي بوضوح.

تمثل الأوراق الرئيسية أكثر الأبحاث تقدمًا مع إمكانات كبيرة للتأثير الكبير في هذا المجال. يتم تقديم الأوراق الرئيسية بناءً على دعوة فردية أو توصية من المحررين العلميين وتخضع لمراجعة الأقران قبل النشر.

يمكن أن تكون ورقة الميزات إما مقالة بحثية أصلية ، أو دراسة بحثية جديدة جوهرية غالبًا ما تتضمن العديد من التقنيات أو المناهج ، أو ورقة مراجعة شاملة مع تحديثات موجزة ودقيقة عن آخر التقدم في المجال الذي يراجع بشكل منهجي التطورات الأكثر إثارة في العلم. المؤلفات. يوفر هذا النوع من الأوراق نظرة عامة على الاتجاهات المستقبلية للبحث أو التطبيقات الممكنة.

تستند مقالات اختيار المحرر على توصيات المحررين العلميين لمجلات MDPI من جميع أنحاء العالم. يختار المحررون عددًا صغيرًا من المقالات المنشورة مؤخرًا في المجلة ويعتقدون أنها ستكون مثيرة للاهتمام بشكل خاص للمؤلفين أو مهمة في هذا المجال. الهدف هو تقديم لمحة سريعة عن بعض الأعمال الأكثر إثارة المنشورة في مجالات البحث المختلفة بالمجلة.


شاهد الفيديو: عملية نسخ mRNA (يوليو 2022).


تعليقات:

  1. Erec

    مضحك يوم الأحد

  2. Mathe

    أنت ترتكب خطأ. دعونا نناقشها.

  3. Toby

    انت لست على حق. أنا متأكد. أقترح ذلك لمناقشة. اكتب لي في رئيس الوزراء ، سوف نتحدث.

  4. Gujinn

    انها حقا يرضي لي.



اكتب رسالة