النسخ الأثري

النسخ الأثري هو عملية يتم فيها نسخ جزء من الحمض النووي الأثري (DNA) إلى شريط جديد من الحمض النووي الريبوزي (RNA) باستخدام بوليميراز الحمض النووي الريبوزي (RNAP) الشبيه بـ Pol II . تتم هذه العملية في ثلاث خطوات رئيسية: البدء، والاستطالة، والإنهاء؛ والنتيجة النهائية هي شريط من الحمض النووي الريبوزي (RNA) مكمل لشريط واحد من الحمض النووي (DNA). يتحكم عدد من عوامل النسخ في هذه العملية، ولها نظائر في كل من البكتيريا وحقيقيات النوى ، وتتشابه الآلية الأساسية بشكل أكبر مع النسخ في حقيقيات النوى . ^{[ 1 ] [ 2 ]}

لأن العتائق تفتقر إلى نواة محاطة بغشاء كما هو الحال في البكتيريا، فإن عمليتي النسخ والترجمة يمكن أن تحدثا في الوقت نفسه على قطعة جديدة من الحمض النووي الريبوزي الرسول (mRNA). وتنتشر الأوبيرونات على نطاق واسع في العتائق. ^{[ 3 ]}

تُحكم عملية بدء النسخ في العتائق بواسطة بروتين ربط TATA (TBP)، وعامل النسخ العتائقي B (TFB)، وعامل النسخ العتائقي E (TFE)، وهي عوامل متماثلة مع TBP و TFIIB و TFIIE في حقيقيات النوى على التوالي. تتعرف هذه العوامل على التسلسل الأساسي للمحفز ( صندوق TATA ، عنصر التعرف B ) في المنطقة الواقعة قبل منطقة الترميز، وتستقطب بوليميراز الحمض النووي الريبي (RNAP) لتكوين مُركب بدء النسخ المغلق (PIC). ^{[ 2 ]}

يتحول مُركَّب بدء النسخ (PIC) إلى حالة مفتوحة مع "انصهار" اللولب المحلي للحمض النووي (DNA) لتحميل شريط الحمض النووي القالب. يخضع بوليميراز الحمض النووي الريبي (RNAP) لعملية " بدء غير مكتمل ": حيث يقوم بتكوين وإطلاق العديد من القطع القصيرة (2-15 نيوكليوتيد) قبل إنتاج نسخة طويلة نسبيًا. يستمر هذا حتى يتجاوز المُحفِّز (هروب المُحفِّز)، مما يُضعف ارتباط بروتين ربط الحمض النووي (TBP) بالحمض النووي، ويستبدل عامل النسخ TFE بعوامل الاستطالة Spt4/5. لا تزال كيفية حدوث هذا الهروب بالضبط قيد الدراسة. ^{[ 2 ]}

بعد الخروج من منطقة المحفز، ينتقل بوليميراز الحمض النووي الريبي (RNAP) إلى مرحلة الاستطالة، حيث يستمر في بناء سلسلة الحمض النووي الريبي الجديدة في عملية متتابعة . يتم فك تشابك الحمض النووي المزدوج الذي يدخل من مقدمة الإنزيم لتوفير السلسلة القالب لتخليق الحمض النووي الريبي. لكل زوج من قواعد الحمض النووي يفصله البوليميراز المتقدم، يتشكل زوج هجين من قواعد الحمض النووي الريبي والحمض النووي على الفور. تخرج سلاسل الحمض النووي وسلسلة الحمض النووي الريبي الوليدة من قنوات منفصلة؛ وتتحد سلسلتا الحمض النووي عند الطرف الخلفي لفقاعة النسخ بينما يخرج الحمض النووي الريبي أحادي السلسلة بمفرده. ^{[ 2 ]}

تساهم عدة عوامل استطالة في سرعة وكفاءة عملية نسخ الحمض النووي الريبوزي (RNAP). تحفز عوامل عائلة Spt4 / Spt5 (يُسمى نظيرها البكتيري NusG ) عملية النسخ عن طريق الارتباط بمشبك RNAP على أحد جانبي قناة الحمض النووي، وبحلقة البوابة على الجانب الآخر. يؤدي تكوين DSIF الناتج إلى تثبيت المشبك في حالة مغلقة لمنع تفكك معقد الاستطالة (EC). يحتوي Spt5 أيضًا على نطاق NGN الذي يساعد على فصل سلسلتي الحمض النووي. من المحتمل أن يربط نطاق KOW إنزيم RNAP بالريبوسوم بحيث تتم عمليتا الترجمة والنسخ معًا. ^{[ 2 ]}

تمتلك بعض العتائق نظيراً لـ Elf1 قد يعمل أيضاً كعامل استطالة. ^{[ 2 ]}

لا يُعرف الكثير عن إنهاء النسخ في العتائق. يبدو أن بوليميرازات الحمض النووي الريبي في العتائق اليوريكي تنتهي من تلقاء نفسها عند ظهور امتدادات متعددة من اليوراسيل. ^{[ 2 ]}