بروتين بيكويد المتماثل

يُشفّر بروتين بيكويد المتماثل بواسطة جين bcd ذي التأثير الأمومي في ذبابة الفاكهة . ويُشكّل تدرج تركيز بروتين بيكويد المتماثل نمط المحور الأمامي-الخلفي خلال تكوين جنين ذبابة الفاكهة . وكان بيكويد أول بروتين يُثبت أنه يعمل كمورفوجين . [ ^{2 ] على} الرغم من أهمية بيكويد لنمو ذبابة الفاكهة وغيرها من ذوات الجناحين العليا، ^{[ 3 ]} إلا أنه غائب عن معظم الحشرات الأخرى، حيث تؤدي جينات أخرى دوره. ^{[ 4 ] [ 5 ]}

يتمركز mRNA الخاص ببروتين Bicoid بنشاط في الجزء الأمامي من بيضة ذبابة الفاكهة أثناء تكوين البويضات ^{[ 6 ]} على طول الأنيبيبات الدقيقة ^{[ 7 ]} بواسطة البروتين الحركي داينين ^{​​[ 8 ]} ، ويُحتفظ به هناك من خلال ارتباطه بالأكتين القشري ^{[ 9 ]} . يتم تنظيم ترجمة بروتين Bicoid بواسطة منطقة 3′ غير المترجمة (3′ UTR) وتبدأ بعد وضع البيضة. ينتج عن الانتشار والحمل الحراري داخل الخلية المتعددة النوى تدرج أُسّي لبروتين Bicoid ^{[ 2 ] [ 10 ]} في غضون ساعة تقريبًا، وبعد ذلك تظل تراكيز Bicoid النووية ثابتة تقريبًا خلال عملية تكوين الخلايا ^{[ 11 ]} . يقترح نموذج بديل تكوين تدرج mRNA الخاص ببروتين Bicoid في الجنين على طول الأنيبيبات الدقيقة القشرية، والذي يعمل بعد ذلك كقالب لترجمة بروتين Bicoid لتكوين تدرج بروتين Bicoid. ^{[ 12 ] [ 13 ] [ 14 ]} بروتين بيكويد يثبط ترجمة mRNA الذيلية ويعزز نسخ جينات الفجوة الأمامية بما في ذلك hunchback و orthodenticle و buttonhead.

يُعدّ بروتين بيكويد أحد البروتينات القليلة التي تستخدم نطاقها المتجانس للارتباط بكلٍّ من الحمض النووي DNA والحمض النووي RNA لتنظيم نسخهما وترجمتهما على التوالي. وقد تمّ تحديد النطاق المتجانس المرتبط بالحمض النووي لبروتين بيكويد باستخدام الرنين المغناطيسي النووي (NMR) . ^{[ 15 ]} يحتوي بروتين بيكويد على وحدة غنية بالأرجينين (جزء من الحلزون يظهر محوريًا في هذه الصورة) تُشبه تلك الموجودة في بروتين REV الخاص بفيروس نقص المناعة البشرية ، وهي ضرورية لارتباطه بالحمض النووي . ^{[ 16 ]}

يُعدّ تكوين تدرج بروتين بيكويد إحدى الخطوات الأولى في تحديد نمط المحور الأمامي الخلفي لجنين ذبابة الفاكهة. ويعتمد التعبير المكاني السليم للجينات اللاحقة على متانة هذا التدرج في مواجهة الاختلافات الشائعة بين الأجنة، بما في ذلك عدد جزيئات mRNA لبروتين بيكويد الموروثة من الأم وحجم البيضة. وتشير الدراسات التطورية المقارنة ^{[ 17 ]} والتجارب ^{[ 18 ]} إلى وجود آلية كامنة لتوليد تدرج بروتين بيكويد متدرج بقوة. وتشمل الآليات المقترحة لتحقيق هذا التدرج: التحلل غير الخطي لبروتين بيكويد ^{[ 19 ]} ، والاحتفاظ النووي كمنظم يعتمد على الحجم لمعامل الانتشار الفعال لبروتين بيكويد ^{[ 10 ] [ 20 ]} ، وتدرج التدفق السيتوبلازمي ^{[ 10 ]} .

• التأثير الأمومي