النسخ (علم الأحياء)

📅 آخر تحديث: ٣ أغسطس ٢٠٢٦
✍️ نُشر في: ٣ أغسطس ٢٠٢٦
📷 يحتوي على 10 صور
الموسوعة الحرة

النسخ هو عملية تضاعف جزء من الحمض النووي (DNA) إلى الحمض النووي الريبوزي (RNA ) لغرض التعبير الجيني . تُنسخ بعض أجزاء الحمض النووي إلى جزيئات RNA قادرة على ترميز البروتينات ، وتُسمى الحمض النووي الريبوزي الرسول (mRNA). بينما تُنسخ أجزاء أخرى من الحمض النووي إلى جزيئات RNA تُسمى الحمض النووي الريبوزي غير المشفر (ncRNA).

يُعد كل من الحمض النووي DNA والحمض النووي الريبي RNA من الأحماض النووية ، ويتكونان من تسلسلات نيوكليوتيدية. أثناء عملية النسخ، تتم قراءة تسلسل الحمض النووي DNA بواسطة بوليميراز الحمض النووي الريبي RNA ، الذي ينتج عنه شريط RNA مكمل يسمى النسخة الأولية .

في علم الفيروسات ، يُستخدم مصطلح النسخ عند الإشارة إلى تخليق الحمض النووي الريبوزي الرسول (mRNA) من جزيء الحمض النووي الريبوزي الفيروسي. يتكون جينوم العديد من فيروسات الحمض النووي الريبوزي [ أ ] من حمض نووي ريبوزي سالب السلسلة يعمل كقالب للحمض النووي الريبوزي الرسول الفيروسي موجب السلسلة - وهي خطوة ضرورية في تخليق البروتينات الفيروسية اللازمة لتكاثر الفيروس . تُحفز هذه العملية بواسطة بوليميراز الحمض النووي الريبوزي الفيروسي المعتمد على الحمض النووي الريبوزي . [ 1 ]

خلفية

قد تحتوي وحدة نسخ الحمض النووي التي تشفر بروتينًا ما على تسلسل ترميز ، والذي سيُترجم إلى البروتين، وتسلسلات تنظيمية ، والتي توجه وتنظم عملية تخليق ذلك البروتين. يُطلق على التسلسل التنظيمي الذي يسبق تسلسل الترميز ( في اتجاه 5 ') اسم المنطقة غير المترجمة 5' (5'UTR)؛ ويُطلق على التسلسل الذي يلي تسلسل الترميز ( في اتجاه 3 ') اسم المنطقة غير المترجمة 3' (3'UTR). [ 2 ]

على عكس تضاعف الحمض النووي ، ينتج عن النسخ مكمل RNA يتضمن النيوكليوتيد يوراسيل ( U) في جميع الحالات التي كان من الممكن أن يظهر فيها الثايمين (T) في مكمل DNA. [ 3 ]

يُستخدم أحد شريطي الحمض النووي فقط كقالب لعملية النسخ. يقرأ إنزيم بوليميراز الحمض النووي الريبي شريط الحمض النووي المضاد من الطرف 3' إلى الطرف 5' أثناء عملية النسخ (3' → 5'). يُنتج الحمض النووي الريبي المُكمِّل في الاتجاه المعاكس، أي في الاتجاه 5' → 3'، مُطابقًا تسلسل شريط الحمض النووي المكمل باستثناء استبدال اليوراسيل بالثايمين. يعود هذا التوجيه إلى أن إنزيم بوليميراز الحمض النووي الريبي لا يستطيع إضافة النيوكليوتيدات إلا إلى الطرف 3' من سلسلة الحمض النووي الريبي الرسول المتنامية. يُغني استخدام شريط الحمض النووي 3' → 5' فقط عن الحاجة إلى قطع أوكازاكي التي تُلاحظ في تضاعف الحمض النووي. [ 2 ] كما يُغني هذا عن الحاجة إلى بادئ الحمض النووي الريبي لبدء تخليق الحمض النووي الريبي، كما هو الحال في تضاعف الحمض النووي.

يُطلق على الشريط غير القالب (الشريط المشفّر) من الحمض النووي اسم الشريط المشفّر ، لأن تسلسله مطابق لتسلسل نسخة الحمض النووي الريبوزي (RNA) المُنشأة حديثًا (باستثناء استبدال اليوراسيل بالثايمين). هذا هو الشريط الذي يُستخدم اصطلاحًا عند عرض تسلسل الحمض النووي. [ 4 ]

تتضمن عملية النسخ بعض آليات التدقيق، لكنها أقل عددًا وأقل فعالية من آليات التحكم في نسخ الحمض النووي. ونتيجة لذلك، تتميز عملية النسخ بدقة نسخ أقل من عملية تضاعف الحمض النووي. [ 5 ]

ماجوريس

تنقسم عملية النسخ إلى مراحل البدء ، والهروب من المحفز ، والاستطالة، والإنهاء . [ 6 ]

الإعداد لعملية النسخ

المحفزات، وعوامل النسخ، ومركب الوسيط، وحلقات الحمض النووي في عملية النسخ لدى الثدييات

تنظيم النسخ في الثدييات . يوضح هذا الرسم التوضيحي العديد من العناصر الموجودة عند زيادة نسخ جين معين.

تخضع عملية تهيئة النسخ في الثدييات لتنظيم العديد من العناصر التنظيمية المجاورة ، بما في ذلك المحفز الأساسي والعناصر القريبة منه، والتي تقع بالقرب من مواقع بدء النسخ الجيني. يكفي المحفز الأساسي، مقترنًا بعوامل النسخ العامة، لتوجيه بدء النسخ، ولكنه يتميز عمومًا بنشاط قاعدي منخفض. [ 7 ] توجد وحدات تنظيمية مجاورة أخرى مهمة في مناطق الحمض النووي البعيدة عن مواقع بدء النسخ، وتشمل هذه الوحدات المُعززات ، والمثبطات ، والعوازل ، وعناصر الربط. [ 8 ] من بين هذه المجموعة من العناصر، تلعب المُعززات وعوامل النسخ المرتبطة بها دورًا رئيسيًا في بدء نسخ الجينات. [ 9 ] يمكن أن يكون للمُعزز الموجود في منطقة من الحمض النووي بعيدة عن محفز الجين تأثير كبير جدًا على نسخ الجين، حيث تشهد بعض الجينات زيادة في النسخ تصل إلى 100 ضعف نتيجة لتنشيط المُعزز. [ 10 ]

المعززات هي مناطق في الجينوم تُعدّ عناصر تنظيمية رئيسية للجينات. تتحكم هذه المعززات في برامج نسخ الجينات الخاصة بنوع الخلية، وذلك غالبًا عن طريق الالتفاف عبر مسافات طويلة للوصول إلى قرب فيزيائي من محفزات جيناتها المستهدفة. [ 11 ] على الرغم من وجود مئات الآلاف من مناطق الحمض النووي للمعززات، [ 12 ] إلا أنه بالنسبة لنوع معين من الأنسجة، لا تقترب إلا معززات محددة من المحفزات التي تنظمها. في دراسة أجريت على خلايا عصبية في قشرة الدماغ، وُجد 24937 التفافًا، تُقرّب المعززات من محفزاتها المستهدفة. [ 10 ] تتشابك معززات متعددة، غالبًا ما يكون كل منها على بُعد عشرات أو مئات الآلاف من النيوكليوتيدات من جيناتها المستهدفة، مع محفزات جيناتها المستهدفة، ويمكنها التنسيق فيما بينها للتحكم في نسخ جيناتها المستهدفة المشتركة. [ 11 ]

يوضح الرسم التخطيطي في هذا القسم حلقةً من المُحسِّن تلتف حول مُحفِّز الجين المستهدف لتقترب منه فيزيائيًا. تُثبَّت هذه الحلقة بواسطة ثنائي من بروتين رابط (مثل ثنائي CTCF أو YY1 )، حيث يرتبط أحد جزئي الثنائي بموقع ارتباطه على المُحسِّن، بينما يرتبط الجزء الآخر بموقع ارتباطه على المُحفِّز (مُمثَّل بالخطوط الحمراء المتعرجة في الرسم). [ 13 ] ترتبط العديد من عوامل النسخ الخاصة بوظائف الخلية (يوجد حوالي 1600 عامل نسخ في الخلية البشرية [ 14 ] ) عادةً بمواقع محددة على المُحسِّن [ 15 ] ، وتتحكم مجموعة صغيرة من عوامل النسخ المرتبطة بالمُحسِّن، عند تقريبها من المُحفِّز بواسطة حلقة من الحمض النووي، في مستوى نسخ الجين المستهدف. يقوم الوسيط (وهو مركب يتكون عادةً من حوالي 26 بروتينًا في بنية متفاعلة) بنقل الإشارات التنظيمية من عوامل النسخ المرتبطة بالحمض النووي المحسن مباشرةً إلى إنزيم بوليميراز الحمض النووي الريبي II (pol II) المرتبط بالمحفز. [ 16 ]

تُنسخ المُعززات، عند تنشيطها، عادةً من كلا شريطي الحمض النووي بواسطة بوليميرازات الحمض النووي الريبي التي تعمل في اتجاهين مختلفين، مُنتجةً جزيئين من الحمض النووي الريبي المُعزز (eRNA) كما هو موضح في الشكل. [ 17 ] قد يرتبط عامل نسخ غير نشط بمُعزز غير نشط. قد يؤدي فسفرة عامل النسخ إلى تنشيطه، ثم يقوم عامل النسخ المُنشط بتنشيط المُعزز المرتبط به (انظر النجمة الحمراء الصغيرة التي تُمثل فسفرة عامل النسخ المرتبط بالمُعزز في الرسم التوضيحي). [ 18 ] يبدأ المُعزز المُنشط بنسخ الحمض النووي الريبي الخاص به قبل تنشيط نسخ الحمض النووي الريبي الرسول من جينه المستهدف. [ 19 ]

مثيلة وإزالة مثيلة جزر CpG

يوضح هذا مكان إضافة مجموعة الميثيل عند تكوين 5-ميثيل سيتوزين

تُضبط عملية تنظيم النسخ في حوالي 60% من المحفزات أيضًا عن طريق مثيلة السيتوزينات ضمن ثنائيات نيوكليوتيدات CpG (حيث يتبع السيتوزين 5' غوانين 3' أو مواقع CpG ). يُعد 5-ميثيل سيتوزين (5-mC) شكلاً مثيلًا لقاعدة السيتوزين في الحمض النووي (انظر الشكل). يُعتبر 5-mC علامة فوق جينية توجد بشكل رئيسي ضمن مواقع CpG. يوجد حوالي 28 مليون ثنائي نيوكليوتيد CpG في الجينوم البشري. [ 20 ] في معظم أنسجة الثدييات، يكون 70% إلى 80% من سيتوزينات CpG مثيلة (مكونةً 5-ميثيل CpG أو 5-mCpG). [ 21 ] مع ذلك، غالبًا ما توجد السيتوزينات غير المثيلة ضمن تسلسلات 5' سيتوزين-غوانين 3' في مجموعات، تُسمى جزر CpG ، عند المحفزات النشطة. تحتوي حوالي 60% من تسلسلات المحفز على جزر CpG، بينما تحتوي حوالي 6% فقط من تسلسلات المُعزز على جزر CpG. [ 22 ] تُشكل جزر CpG تسلسلات تنظيمية، إذ أن مثيلة جزر CpG في محفز الجين قد تُقلل أو تُوقف نسخ الجين. [ 23 ]

ينظم مثيلة الحمض النووي عملية نسخ الجينات من خلال التفاعل مع بروتينات نطاق ربط الميثيل (MBD)، مثل MeCP2 وMBD1 وMBD2. ترتبط هذه البروتينات بقوة بجزر CpG عالية المثيلة . [ 24 ] تحتوي هذه البروتينات على نطاق ربط ميثيل-CpG بالإضافة إلى نطاق كبح النسخ. [ 24 ] ترتبط هذه البروتينات بالحمض النووي المثيل وتوجه معقدات البروتين ذات النشاط في إعادة تشكيل الكروماتين و/أو تعديل الهيستون إلى جزر CpG المثيلة. تعمل بروتينات MBD عمومًا على كبح الكروماتين الموضعي، على سبيل المثال عن طريق تحفيز إدخال علامات الهيستون الكابتة، أو إنشاء بيئة كروماتينية كابتة شاملة من خلال إعادة تشكيل النيوكليوسومات وإعادة تنظيم الكروماتين. [ 24 ]

مخطط كاريوجرامي لإنسان، يوضح نظرة عامة على الجينوم البشري على نطاق G ، حيث تكون المناطق الأفتح بشكل عام أكثر نشاطًا من حيث النسخ، في حين أن المناطق الداكنة تكون أقل نشاطًا، بما في ذلك الحمض النووي غير المشفر .

كما ذُكر في القسم السابق، عوامل النسخ هي بروتينات ترتبط بتسلسلات محددة من الحمض النووي (DNA) لتنظيم التعبير الجيني. يبلغ طول تسلسل ارتباط عامل النسخ في الحمض النووي عادةً حوالي 10 أو 11 نيوكليوتيدًا. وكما لخص فاكيريزاس وزملاؤه في عام 2009، يوجد ما يقارب 1400 عامل نسخ مختلف مُشفّر في الجينوم البشري بواسطة جينات تُشكّل حوالي 6% من جميع الجينات البشرية المُشفّرة للبروتينات. [ 25 ] يقع حوالي 94% من مواقع ارتباط عوامل النسخ (TFBSs) المرتبطة بالجينات المُستجيبة للإشارات في المُعززات، بينما يقع حوالي 6% فقط من هذه المواقع في المُحفزات. [ 15 ]

يُعدّ بروتين EGR1 عامل نسخٍ مُحددًا ذا أهميةٍ بالغةٍ في تنظيم مثيلة جزر CpG. غالبًا ما يقع موقع ارتباط عامل النسخ EGR1 في تسلسلات المُعزز أو المُحفز. [ 26 ] يوجد حوالي 12000 موقع ارتباط لـ EGR1 في جينوم الثدييات، ويقع نصف هذه المواقع تقريبًا في المُحفزات والنصف الآخر في المُعززات. [ 26 ] لا يتأثر ارتباط EGR1 بموقع ارتباطه المستهدف في الحمض النووي بمثيلة السيتوزين في الحمض النووي. [ 26 ]

بينما لا يمكن الكشف إلا عن كميات ضئيلة من بروتين عامل النسخ EGR1 في الخلايا غير المحفزة، يرتفع معدل ترجمة جين EGR1 إلى بروتين بشكل ملحوظ بعد ساعة واحدة من التحفيز. [ 27 ] ويمكن تحفيز إنتاج بروتينات عامل النسخ EGR1 في أنواع مختلفة من الخلايا بواسطة عوامل النمو، والنواقل العصبية، والهرمونات، والإجهاد، والإصابة. [ 27 ] في الدماغ، عند تنشيط الخلايا العصبية، تزداد مستويات بروتينات EGR1 وترتبط (تستقطب) إنزيمات TET1 الموجودة مسبقًا والتي تُنتج بكميات كبيرة في الخلايا العصبية. تستطيع إنزيمات TET تحفيز إزالة مجموعة الميثيل من 5-ميثيل سيتوزين. عندما تجلب عوامل النسخ EGR1 إنزيمات TET1 إلى مواقع ارتباط EGR1 في المحفزات، تستطيع إنزيمات TET إزالة مجموعة الميثيل من جزر CpG الميثيلية في تلك المحفزات. بعد إزالة مجموعة الميثيل، تستطيع هذه المحفزات بدء نسخ جيناتها المستهدفة. يتم التعبير عن مئات الجينات في الخلايا العصبية بشكل مختلف بعد تنشيط الخلايا العصبية من خلال استقطاب EGR1 لـ TET1 إلى التسلسلات التنظيمية الميثيلية في محفزاتها. [ 26 ]

تتغير مثيلة المحفزات أيضًا استجابةً للإشارات. تحفز إنزيمات مثيلة الحمض النووي الثلاثة في الثدييات (DNMT1 وDNMT3A وDNMT3B) إضافة مجموعات الميثيل إلى السيتوزينات في الحمض النووي. بينما يُعد DNMT1 إنزيم مثيلة للحفاظ على المثيلة، فإن DNMT3A وDNMT3B قادران على إجراء مثيلة جديدة. كما يوجد شكلان متماثلان من بروتينات التضفير الناتجة عن جين DNMT3A : بروتينات مثيلة الحمض النووي DNMT3A1 وDNMT3A2. [ 28 ]

يتصرف نظير التضفير DNMT3A2 كنتاج جين مبكر فوري كلاسيكي، فعلى سبيل المثال، يُنتج بقوة وبشكل عابر بعد تنشيط الخلايا العصبية. [ 29 ] ويبدو أن موضع ارتباط نظير ناقل ميثيل الحمض النووي DNMT3A2 وإضافة مجموعات الميثيل إلى السيتوزينات يتحدد بتعديلات ما بعد الترجمة للهيستونات. [ 30 ] [ 31 ] [ 32 ]

من ناحية أخرى، يؤدي التنشيط العصبي إلى تحلل DNMT3A1 مصحوبًا بانخفاض مثيلة واحد على الأقل من المحفزات المستهدفة التي تم تقييمها. [ 33 ]

البدء

يمكن أن تقع عناصر التسلسل التنظيمي (باللون الأصفر) في بداية جين ترميز البروتين في حقيقيات النوى مباشرةً قبل إطار القراءة المفتوح (ORF، باللون الأحمر)، أو على بُعد عدة كيلوبايتات (قبل أو بعد الإطار). تعمل مناطق المحفز والمعزز على زيادة (وتعمل الكابتات على خفض) عملية النسخ من الحمض النووي إلى الحمض النووي الريبوزي الرسول (mRNA). ثم تنظم المناطق غير المترجمة 5' و3' من هذا الحمض النووي الريبوزي الرسول (UTR، باللون الأزرق) عملية الترجمة إلى المنتج البروتيني النهائي. [ 34 ]
أثناء بدء عملية النسخ، يمكن تقريب البروتينات (أنصاف الدوائر الرمادية الداكنة) المرتبطة بالحمض النووي من بعضها البعض، نظرًا لقدرة الحمض النووي الفاصل على الالتفاف على نفسه. وبهذه الطريقة، يمكن لآلية النسخ الأساسية التفاعل مع المنشطات والمثبطات البعيدة التي تقع على بعد عدة كيلوبايتات قبل أو بعد إطار القراءة المفتوح. [ 34 ]

تبدأ عملية النسخ بارتباط بوليميراز الحمض النووي الريبي وعامل نسخ عام واحد أو أكثر بتسلسل محفز الحمض النووي لتكوين معقد مغلق من بوليميراز الحمض النووي الريبي والمحفز. في هذا المعقد المغلق، يظل الحمض النووي للمحفز مزدوج السلاسل بالكامل. [ 6 ]

يقوم إنزيم بوليميراز الحمض النووي الريبي، بمساعدة عامل نسخ عام واحد أو أكثر، بفكّ ما يقارب 14 زوجًا من قواعد الحمض النووي لتكوين مُركّب مفتوح من بوليميراز الحمض النووي الريبي والمُحفّز. في هذا المُركّب المفتوح، يكون الحمض النووي للمُحفّز مفكوكًا جزئيًا وأحادي السلسلة. يُشار إلى الحمض النووي المكشوف أحادي السلسلة باسم " فقاعة النسخ ". [ 6 ]

يقوم إنزيم بوليميراز الحمض النووي الريبي، بمساعدة عامل نسخ عام واحد أو أكثر، باختيار موقع بدء النسخ في فقاعة النسخ، ويرتبط بنيوكليوتيد ثلاثي الفوسفات بادئ ونيوكليوتيد ثلاثي الفوسفات ممتد (أو بادئ قصير للحمض النووي الريبي ونيوكليوتيد ثلاثي الفوسفات ممتد) مكمل لتسلسل موقع بدء النسخ، ويحفز تكوين الرابطة لإنتاج منتج الحمض النووي الريبي الأولي. [ 6 ]

في البكتيريا ، يتكون الإنزيم الأساسي لبوليميراز الحمض النووي الريبي من خمس وحدات فرعية: وحدتان فرعيتان ألفا، ووحدة فرعية بيتا، ووحدة فرعية بيتا'، ووحدة فرعية أوميغا. يرتبط هذا الإنزيم بعامل نسخ واحد يُسمى عامل سيجما ، وتشكل هذه الوحدات معًا إنزيم بوليميراز الحمض النووي الريبي الكامل. على عكس حقيقيات النوى، لا يُغطى النيوكليوتيد البادئ للحمض النووي الريبي الرسول البكتيري حديث التكوين بنيوكليوتيد غوانين مُعدَّل. بل يحمل بدلاً من ذلك مجموعة فوسفات ثلاثية في الطرف 5' (5'-PPP)، والتي يمكن استخدامها لرسم خرائط مواقع بدء النسخ على مستوى الجينوم. [ 35 ]

في العتائق وحقيقيات النوى ، يحتوي بوليميراز الحمض النووي الريبي على وحدات فرعية متماثلة مع كل وحدة من الوحدات الفرعية الخمس لبوليميراز الحمض النووي الريبي البكتيري، بالإضافة إلى وحدات فريدة. وبدلاً من عامل سيجما واحد، يلزم وجود عوامل نسخ عامة متعددة لبدء عملية النسخ. [ 6 ] تمتلك العتائق ثلاثة عوامل نسخ عامة: TBP و TFB و TFE . أما في حقيقيات النوى، فيتطلب بوليميراز الحمض النووي الريبي II ستة عوامل نسخ عامة: TFIIA و TFIIB (وهو نظير لـ TFB في العتائق) و TFIID (وهو عامل متعدد الوحدات الفرعية، حيث تُعد الوحدة الفرعية الرئيسية فيه، TBP ، نظيرًا لـ TBP في العتائق) و TFIIE (وهو نظير لـ TFE في العتائق) و TFIIF و TFIIH . وتُعد الوحدة الفرعية TBP من TFIID أول ما يرتبط بالحمض النووي، بينما يُعد TFIIH آخر مكون يتم استقطابه. في العتائق وحقيقيات النوى، يُشار عادةً إلى المركب المغلق لبوليميراز الحمض النووي الريبي والمحفز باسم " مركب ما قبل البدء ". [ 36 ]

يتم تنظيم بدء عملية النسخ بواسطة بروتينات إضافية، تُعرف باسم المنشطات والمثبطات ، وفي بعض الحالات، بواسطة منشطات أو مثبطات مشتركة، والتي تعمل على تعديل تكوين ووظيفة مركب بدء النسخ. [ 6 ]

هروب المروج

بعد تكوين الرابطة الأولى، يجب أن يتحرر بوليميراز الحمض النووي الريبي من المحفز. خلال هذه الفترة، يميل إلى إطلاق نسخة الحمض النووي الريبي وإنتاج نسخ مبتورة. يُسمى هذا بدء النسخ الفاشل ، وهو شائع في كل من حقيقيات النوى وبدائيات النوى. [ 37 ] يستمر بدء النسخ الفاشل حتى يتم تكوين منتج من الحمض النووي الريبي بطول عتبة يبلغ حوالي 10 نيوكليوتيدات، وعندها يحدث تحرر من المحفز ويتشكل معقد استطالة النسخ.

من الناحية الآلية، يحدث الهروب من المحفز من خلال انضغاط الحمض النووي ، مما يوفر الطاقة اللازمة لكسر التفاعلات بين إنزيم بوليميراز الحمض النووي الريبي الكامل والمحفز. [ 38 ]

في البكتيريا، كان يُعتقد تاريخيًا أن عامل سيجما يُطلق حتمًا بعد إزالة المحفز. عُرفت هذه النظرية بنموذج الإطلاق الإلزامي. مع ذلك، أظهرت بيانات لاحقة أنه عند إزالة المحفز وبعدها، يُطلق عامل سيجما وفقًا لنموذج عشوائي يُعرف بنموذج الإطلاق العشوائي . [ 39 ]

في حقيقيات النوى، عند مُحفِّز يعتمد على بوليميراز الحمض النووي الريبي II، وبعد إزالة المُحفِّز، يقوم عامل النسخ TFIIH بفسفرة السيرين 5 على النطاق الطرفي الكربوكسيلي لبوليميراز الحمض النووي الريبي II، مما يؤدي إلى استقطاب إنزيم التغطية (CE). [ 40 ] [ 41 ] ولا تزال الآلية الدقيقة لكيفية تحفيز إنزيم التغطية لإزالة المُحفِّز في حقيقيات النوى غير معروفة.

استطالة

رسم تخطيطي بسيط لاستطالة النسخ

يُستخدم أحد خيوط الحمض النووي، وهو الخيط القالب (أو الخيط غير المشفر)، كقالب لتخليق الحمض النووي الريبوزي (RNA). أثناء عملية النسخ، يجتاز إنزيم بوليميراز الحمض النووي الريبوزي الخيط القالب، مستخدمًا تكامل أزواج القواعد مع قالب الحمض النووي لإنشاء نسخة من الحمض النووي الريبوزي (التي تستطيل أثناء الاجتياز). على الرغم من أن إنزيم بوليميراز الحمض النووي الريبوزي يجتاز الخيط القالب من 3' إلى 5'، إلا أنه يمكن أيضًا استخدام الخيط المشفر (غير القالب) والحمض النووي الريبوزي المتكون حديثًا كنقاط مرجعية، لذا يمكن وصف عملية النسخ بأنها تحدث من 5' إلى 3'. ينتج عن ذلك جزيء من الحمض النووي الريبوزي من 5' إلى 3'، وهو نسخة طبق الأصل من الخيط المشفر (باستثناء استبدال الثايمين باليوراسيل ، وتكوين النيوكليوتيدات من سكر الريبوز (خماسي الكربون) بينما يحتوي الحمض النووي على ديوكسي ريبوز (ذرة أكسجين أقل) في هيكله السكري الفوسفاتي). [ 3 ]

قد تتضمن عملية نسخ الحمض النووي الريبوزي الرسول (mRNA) عدة بوليميرازات RNA على قالب DNA واحد، وجولات متعددة من النسخ (تضخيم mRNA معين)، مما يسمح بإنتاج العديد من جزيئات mRNA بسرعة من نسخة واحدة من الجين. تتراوح معدلات الاستطالة المميزة في بدائيات النوى وحقيقيات النوى بين 10 و100 نيوكليوتيد/ثانية. [ 42 ] مع ذلك، في حقيقيات النوى، تعمل النيوكليوسومات كحواجز رئيسية أمام بوليميرازات النسخ أثناء استطالة النسخ. [ 43 ] [ 44 ] في هذه الكائنات، يمكن تنظيم التوقف المؤقت الناتج عن النيوكليوسومات بواسطة عوامل استطالة النسخ مثل TFIIS. [ 44 ]

تتضمن عملية الاستطالة أيضًا آلية تدقيق لتصحيح الأخطاء، قادرة على استبدال القواعد المُدمجة بشكل خاطئ. في حقيقيات النوى، قد يتزامن ذلك مع فترات توقف قصيرة أثناء النسخ، تسمح لعوامل تحرير الحمض النووي الريبوزي (RNA) المناسبة بالارتباط. قد تكون فترات التوقف هذه متأصلة في بوليميراز الحمض النووي الريبوزي أو ناتجة عن بنية الكروماتين.

تُصلح فواصل الحمض النووي المزدوجة في المناطق النشطة النسخ من الحمض النووي عن طريق إعادة التركيب المتماثل خلال طوري S و G2 من دورة الخلية . [ 45 ] [ 46 ] ولأن النسخ يعزز وصول المواد الكيميائية الخارجية والمستقلبات الداخلية التي قد تُسبب آفات مُحفزة لإعادة التركيب إلى الحمض النووي، فقد يُحفز النسخ بقوة إعادة التركيب المتماثل لتسلسل معين من الحمض النووي. [ 47 ]

إنهاء الخدمة

تستخدم البكتيريا استراتيجيتين مختلفتين لإنهاء عملية النسخ: الإنهاء غير المعتمد على عامل رو، والإنهاء المعتمد على عامل رو. في الإنهاء غير المعتمد على عامل رو ، يتوقف نسخ الحمض النووي الريبوزي (RNA) عندما يُشكّل جزيء الحمض النووي الريبوزي المُصنّع حديثًا حلقةً غنيةً بالـ GC ، متبوعةً بسلسلة من الـ U. عند تشكّل الحلقة، يُؤدي الإجهاد الميكانيكي إلى كسر روابط rU-dA الضعيفة، مما يُؤدي إلى ملء الهجين DNA-RNA. هذا بدوره يسحب نسخة poly-U من الموقع النشط لإنزيم بوليميراز الحمض النووي الريبوزي، مُنهيًا بذلك عملية النسخ. أما في الإنهاء المعتمد على عامل رو، فإن عامل رو البروتيني يُزعزع استقرار التفاعل بين القالب والـ mRNA، وبالتالي يُحرر الـ mRNA المُصنّع حديثًا من مُركّب الاستطالة. [ 48 ]

إن إنهاء النسخ في حقيقيات النوى أقل فهمًا منه في البكتيريا، ولكنه يتضمن انقسام النسخة الجديدة متبوعًا بإضافة الأدينين بشكل مستقل عن القالب في نهايتها الجديدة 3'، في عملية تسمى إضافة ذيل عديد الأدينين . [ 49 ]

إلى جانب إنهاء النسخ بواسطة تسلسلات الإنهاء (وهي جزء من الجين )، قد يتطلب الأمر أيضًا إنهاء النسخ عند مواجهة ظروف مثل تلف الحمض النووي أو وجود شوكة تضاعف نشطة . في البكتيريا، يستطيع إنزيم Mfd ATPase إزالة بوليميراز الحمض النووي الريبي المتوقف عند موضع التلف عن طريق فتح مشبكه. كما أنه يستدعي آلية إصلاح استئصال النيوكليوتيدات لإصلاح التلف. يُقترح أن Mfd يحل أيضًا التعارضات بين تضاعف الحمض النووي والنسخ. [ 50 ] في حقيقيات النوى، يساعد إنزيم ATPase TTF2 على كبح عمل بوليميراز الحمض النووي الريبي الأول والثاني أثناء الانقسام المتساوي ، مما يمنع حدوث أخطاء في انفصال الكروموسومات. [ 51 ] في العتائق، يُقترح أن يلعب إنزيم Eta ATPase دورًا مشابهًا. [ 52 ]

تزيد عملية النسخ من قابلية تلف الحمض النووي

يحدث تلف الجينوم بوتيرة عالية، ويُقدّر عدد حالات تلف الحمض النووي التي تحدث في كل خلية يوميًا بما يتراوح بين عشرات ومئات الآلاف. [ 53 ] تُعدّ عملية النسخ مصدرًا رئيسيًا لتلف الحمض النووي، نظرًا لتكوّن وسائط الحمض النووي أحادية السلسلة المعرضة للتلف. [ 53 ] كما أن تنظيم عملية النسخ بواسطة عمليات تستخدم إصلاح استئصال القاعدة و/أو إنزيمات التوبويزوميراز لقطع الجينوم وإعادة تشكيله يزيد من قابلية الحمض النووي للتلف. [ 53 ]

دور بوليميراز الحمض النووي الريبي في التغيرات اللاحقة للنسخ في الحمض النووي الريبي

يتم فسفرة نطاق CTD أثناء ارتباطه بالحمض النووي، ثم يلعب أدوارًا مهمة سنراها لاحقًا.
صورة توضح تفاعل بوليميراز الحمض النووي الريبي مع عوامل مختلفة والحمض النووي أثناء عملية النسخ، وخاصة CTD (النطاق الطرفي C).

يلعب بوليميراز الحمض النووي الريبي دورًا بالغ الأهمية في جميع الخطوات بما في ذلك التغييرات اللاحقة للنسخ في الحمض النووي الريبي.

تُظهر الصورة كيف يحمل نطاق CTD البروتين لإجراء تغييرات إضافية في الحمض النووي الريبوزي (RNA).

كما هو موضح في الصورة على اليمين، من الواضح أن نطاق CTD (النطاق الطرفي C) هو ذيل يغير شكله؛ وسيتم استخدام هذا الذيل كناقل لعمليات الربط والتغطية وإضافة ذيل عديد الأدينين ، كما هو موضح في الصورة على اليسار. [ 54 ]

المثبطات

يمكن استخدام مثبطات النسخ كمضادات حيوية ضد أنواع مختلفة من البكتيريا الممرضة ( مضادات البكتيريا ) والفطريات ( مضادات الفطريات ). ومن أمثلة هذه المضادات الحيوية الريفامبيسين ، الذي يثبط نسخ الحمض النووي (DNA) إلى الحمض النووي الريبوزي الرسول (mRNA) في البكتيريا عن طريق تثبيط بوليميراز الحمض النووي الريبوزي المعتمد على الحمض النووي (DNA ) من خلال الارتباط بوحدته الفرعية بيتا، بينما يُعد 8-هيدروكسي كينولين مثبطًا لنسخ الحمض النووي الريبوزي في مضادات الفطريات. [ 55 ] وقد تُسهم تأثيرات مثيلة الهيستون أيضًا في تثبيط عملية النسخ. وقد أُبلغ مؤخرًا عن منتجات طبيعية فعالة بيولوجيًا، مثل التريبتوليد، التي تثبط نسخ الحمض النووي في الثدييات عن طريق تثبيط الوحدة الفرعية XPB لعامل النسخ العام TFIIH، كمركب جلوكوز لاستهداف الخلايا السرطانية ناقصة الأكسجين ذات إنتاجية عالية لناقلات الجلوكوز. [ 56 ]

المثبطات الداخلية

في الفقاريات، تحتوي غالبية محفزات الجينات على جزيرة CpG تضم مواقع CpG عديدة . [ 57 ] عندما تُمَثْيَلَة العديد من مواقع CpG في محفز الجين، يُثَبَّط الجين (يُسْتَخْفِي). [ 58 ] عادةً ما تحتوي سرطانات القولون والمستقيم على 3 إلى 6 طفرات مُحَرِّكة و33 إلى 66 طفرة مُرافقة أو عابرة. [ 59 ] مع ذلك، قد يكون تثبيط النسخ (الصمت) أكثر أهمية من الطفرة في التسبب في تطور السرطان. على سبيل المثال، في سرطانات القولون والمستقيم، يُثَبَّط نسخ حوالي 600 إلى 800 جين عن طريق مثيلة جزيرة CpG (انظر تنظيم النسخ في السرطان ). يمكن أن يحدث كبت النسخ في السرطان أيضًا عن طريق آليات فوق جينية أخرى ، مثل تغير إنتاج الحمض النووي الريبوزي الميكروي (microRNA ). [ 60 ] في سرطان الثدي، قد يحدث كبت النسخ لـ BRCA1 بشكل متكرر عن طريق الإفراط في إنتاج microRNA-182 أكثر من فرط مثيلة محفز BRCA1 (انظر انخفاض التعبير عن BRCA1 في سرطانات الثدي والمبيض ).

مصانع النسخ

تتجمع وحدات النسخ النشطة في النواة، في مواقع منفصلة تُسمى مصانع النسخ أو الكروماتين الحقيقي . يمكن تصوير هذه المواقع عن طريق السماح للبوليميرازات النشطة بتمديد نسخها في سلائف موسومة (Br-UTP أو Br-U) ووسم الحمض النووي الريبوزي الوليد الموسوم مناعيًا. كما يمكن تحديد مواقع مصانع النسخ باستخدام التهجين الموضعي الفلوري أو وسمها بأجسام مضادة موجهة ضد البوليميرازات. يوجد ما يقارب 10000 مصنع في النواة الخلوية لخلية هيلا ، من بينها ما يقارب 8000 مصنع بوليميراز II وما يقارب 2000 مصنع بوليميراز III. يحتوي كل مصنع بوليميراز II على ما يقارب 8 بوليميرازات. ولأن معظم وحدات النسخ النشطة مرتبطة ببوليميراز واحد فقط، فإن كل مصنع يحتوي عادةً على ما يقارب 8 وحدات نسخ مختلفة. قد ترتبط هذه الوحدات من خلال المحفزات و/أو المعززات، مع حلقات تُشكل "سحابة" حول العامل. [ 61 ]

تاريخ

افترض فرانسوا جاكوب وجاك مونو لأول مرة وجود جزيء يسمح بتحويل المادة الوراثية إلى بروتين . وفي عام 1959، فاز سيفيرو أوتشوا بجائزة نوبل في الطب أو علم وظائف الأعضاء لتطويره عملية لتخليق الحمض النووي الريبوزي (RNA) في المختبر باستخدام إنزيم فوسفوريلاز متعدد النوكليوتيدات ، وهو ما كان مفيدًا في فك الشفرة الوراثية . وبحلول عام 1965، أثبتت عدة مختبرات تخليق الحمض النووي الريبوزي (RNA) بواسطة بوليميراز الحمض النووي الريبوزي ( RNA polymerase) في المختبر ؛ إلا أن خصائص الحمض النووي الريبوزي (RNA) المُصنّع بواسطة هذه الإنزيمات أشارت إلى وجود عامل إضافي ضروري لإنهاء عملية النسخ بشكل صحيح.

فاز روجر د. كورنبرغ بجائزة نوبل في الكيمياء لعام 2006 "لدراساته حول الأساس الجزيئي لعملية النسخ في حقيقيات النوى ". [ 62 ]

القياس والكشف

صورة مجهرية إلكترونية لعملية نسخ الحمض النووي الريبوزي. تظهر خيوط الحمض النووي الريبوزي المتكونة على شكل فروع من خيط الحمض النووي الرئيسي.

يمكن قياس عملية النسخ والكشف عنها بعدة طرق:

  • اختبار النسخ باستخدام كاسيت G-Less : يقيس قوة المحفز
  • اختبار النسخ المباشر : يحدد مواقع بدء النسخ (TSS)
  • اختبار النسخ النووي : يقيس الوفرة النسبية للنسخ المتكونة حديثًا
  • KAS-seq : يقيس الحمض النووي أحادي السلسلة الناتج عن بوليميراز الحمض النووي الريبي؛ ويمكنه العمل مع 1000 خلية. [ 63 ]
  • اختبار حماية الحمض النووي الريبي (RNase) وتقنية ChIP-Chip لـ RNAP : الكشف عن مواقع النسخ النشطة
  • تقنية RT-PCR : تقيس الوفرة المطلقة لمستويات الحمض النووي الريبي الكلي أو النووي، والتي قد تختلف مع ذلك عن معدلات النسخ.
  • تقيس المصفوفات الدقيقة للحمض النووي الوفرة النسبية لمستويات الحمض النووي الريبي الكلي أو النووي؛ ومع ذلك، قد تختلف هذه المستويات عن معدلات النسخ.
  • التهجين الموضعي : يكشف عن وجود نسخة جينية
  • وسم MS2 : من خلال دمج حلقات جذعية من الحمض النووي الريبي ، مثل MS2، في الجين، تُدمج هذه الحلقات في الحمض النووي الريبي المُصنّع حديثًا. ويمكن بعد ذلك الكشف عن هذه الحلقات الجذعية باستخدام بروتين مُدمج من البروتين الفلوري الأخضر (GFP) وبروتين غلاف MS2، الذي يتميز بتفاعل عالي الألفة ومحدد التسلسل مع حلقات MS2 الجذعية. ويُمكن تصوير استقطاب GFP إلى موقع النسخ على شكل بقعة فلورية واحدة. وقد كشف هذا النهج الجديد أن عملية النسخ تحدث على شكل دفعات متقطعة، أو نبضات (انظر: دفعات النسخ ). وباستثناء تقنيات الموقع، فإن معظم الطرق الأخرى تُقدم متوسطات لمجموعات الخلايا، ولا تستطيع الكشف عن هذه الخاصية الأساسية للجينات. [ 64 ]
  • التحليل النورثرني : الطريقة التقليدية، وحتى ظهور تقنية تسلسل الحمض النووي الريبوزي (RNA-Seq) ، كانت الطريقة الأكثر كمية
  • تقنية تسلسل الحمض النووي الريبوزي (RNA-Seq ): تستخدم تقنيات التسلسل من الجيل التالي لتسلسل النسخ الكاملة ، مما يسمح بقياس الوفرة النسبية للحمض النووي الريبوزي، بالإضافة إلى الكشف عن اختلافات إضافية مثل الجينات المندمجة، والتعديلات ما بعد النسخ، ومواقع الربط الجديدة.
  • تقنية تسلسل الحمض النووي الريبوزي أحادي الخلية : تقوم بتضخيم وقراءة أجزاء من النسخ الجينية من الخلايا المعزولة، مما يسمح بإجراء تحليلات مفصلة للحمض النووي الريبوزي في الأنسجة والأجنة والسرطانات.

النسخ العكسي

مخطط النسخ العكسي

بعض الفيروسات (مثل فيروس نقص المناعة البشرية ، المسبب لمرض الإيدز ) لديها القدرة على نسخ الحمض النووي الريبوزي (RNA) إلى حمض نووي ريبوزي منقوص الأكسجين (DNA). يمتلك فيروس نقص المناعة البشرية جينومًا من الحمض النووي الريبوزي ( RNA) يتم نسخه عكسيًا إلى حمض نووي ريبوزي منقوص الأكسجين (DNA). يمكن دمج الحمض النووي الريبوزي منقوص الأكسجين (DNA) الناتج مع جينوم الحمض النووي الريبوزي منقوص الأكسجين (DNA) للخلية المضيفة. يُسمى الإنزيم الرئيسي المسؤول عن تخليق الحمض النووي الريبوزي منقوص الأكسجين (DNA) من قالب الحمض النووي الريبوزي (RNA) بالناسخ العكسي . [ 65 ]

في حالة فيروس نقص المناعة البشرية (HIV)، يكون إنزيم النسخ العكسي مسؤولاً عن تخليق سلسلة الحمض النووي التكميلي (cDNA) لجينوم الحمض النووي الريبي الفيروسي. ثم يقوم إنزيم الريبونيوكلياز H بهضم سلسلة الحمض النووي الريبي، ويقوم إنزيم النسخ العكسي بتخليق سلسلة الحمض النووي التكميلي لتكوين بنية حلزونية مزدوجة (cDNA). يتم دمج الحمض النووي التكميلي في جينوم الخلية المضيفة بواسطة إنزيم الإنتغراز ، مما يحفز الخلية المضيفة على إنتاج بروتينات فيروسية تتجمع لتكوين جزيئات فيروسية جديدة. في حالة فيروس نقص المناعة البشرية، بعد ذلك، تخضع الخلية المضيفة للموت الخلوي المبرمج، أو الاستماتة ، للخلايا التائية . [ 66 ] مع ذلك، في الفيروسات القهقرية الأخرى، تبقى الخلية المضيفة سليمة بينما يتبرعم الفيروس منها.

تحتوي بعض الخلايا حقيقية النواة على إنزيم ذي نشاط نسخ عكسي يُسمى التيلوميراز . يحمل التيلوميراز قالبًا من الحمض النووي الريبوزي (RNA) ليُصنّع منه التيلومير ، وهو تسلسل متكرر من الحمض النووي (DNA)، في نهاية الكروموسومات الخطية. تكمن أهمية التيلومير في أنه في كل مرة يتضاعف فيها الكروموسوم الخطي، يقصر طوله. بوجود التيلومير في نهايات الكروموسومات، يُزيل هذا التقصير جزءًا من التسلسل المتكرر غير الضروري، بدلًا من تسلسل الحمض النووي (DNA) المُشفّر للبروتين الموجود في الجزء الأبعد من نهاية الكروموسوم.

غالبًا ما يتم تنشيط إنزيم التيلوميراز في الخلايا السرطانية لتمكينها من مضاعفة جينومها إلى ما لا نهاية دون فقدان تسلسل الحمض النووي المهم المسؤول عن ترميز البروتينات. قد يكون تنشيط التيلوميراز جزءًا من العملية التي تسمح للخلايا السرطانية بأن تصبح خالدة. وقد ثبت أن عامل الخلود في السرطان، عبر إطالة التيلوميرات بفعل التيلوميراز، يحدث في 90% من جميع الأورام السرطانية في الجسم الحي، بينما تستخدم النسبة المتبقية البالغة 10% مسارًا بديلًا للحفاظ على التيلوميرات يُسمى ALT أو إطالة التيلوميرات البديلة. [ 67 ]

انظر أيضاً

ملحوظات

  1. ↑ تشمل فيروسات الفقاريات البارزة من نوع ssRNA فيروس إيبولا، وفيروسات هانتا، وفيروسات الإنفلونزا، وفيروس حمى لاسا، وفيروس داء الكلب.

مراجع

  1. ↑ كونين إي في، غوربالينيا إيه إي، تشوماكوف كيه إم (يوليو 1989). "تحديد مبدئي لبوليميرازات الحمض النووي الريبي المعتمدة على الحمض النووي الريبي لفيروسات الحمض النووي الريبي ثنائي السلسلة وعلاقتها ببوليميرازات فيروسات الحمض النووي الريبي أحادي السلسلة الموجبة" . رسائل FEBS . 252 ( 1-2 ): 42-46 . Bibcode : 1989FEBSL.252...42K . doi : 10.1016/0014-5793(89)80886-5 . PMID 2759231. S2CID 36482110 .  
  2. 1 2 إلدرا ب. سولومون، ليندا ر. بيرج، ديانا و. مارتن. علم الأحياء، الطبعة الثامنة، الطبعة الدولية للطلاب . تومسون بروكس/كول. ISBN 978-0495317142
  3. 1 2 كلارك، ديفيد ب. (24-06-2005). البيولوجيا الجزيئية . إلسيفير . ص 134. ISBN  978-0-08-045421-4.
  4. ↑ "خيوط الحمض النووي" . www.sci.sdsu.edu . مؤرشف من الأصل بتاريخ 27 أكتوبر 2017. تم الاطلاع عليه بتاريخ 1 مايو 2018 .
  5. ^ بيرج جيه، تيموشكو جيه إل، سترير إل (2006). الكيمياء الحيوية ( الطبعة السادسة). سان فرانسيسكو: دبليو إتش فريمان. رقم ISBN  0-7167-8724-5.
  6. 1 2 3 4 5 6 واتسون، جيه دي، بيكر، تي إيه، بيل، إس بي، غان، إيه إيه، ليفين، إم، لوسيك، آر إم (2013). البيولوجيا الجزيئية للجين ( الطبعة السابعة). بيرسون. ISBN  978-0-321-76243-6. OCLC 0321762436 . 
  7. ↑ هابرلي، ف.، وستارك ، أ. (أكتوبر 2018). "المحفزات الأساسية في حقيقيات النوى والأساس الوظيفي لبدء النسخ" . مجلة نيتشر ريفيو للبيولوجيا الجزيئية والخلوية . 19 (10): 621-637 . doi : 10.1038/s41580-018-0028-8 . PMC 6205604. PMID 29946135 .  
  8. ↑ فيرهول تي سي، فان هيجفتي إل، بيرينثالر إي، بركات تي إس (2020). "لماذا YY1: آليات تنظيم النسخ بواسطة Yin Yang 1" . فرونت سيل ديف بيول . 8 592164. doi : 10.3389/fcell.2020.592164 . PMC 7554316. PMID 33102493 .  
  9. ↑ سبيتز إف، فورلونغ إي إي (سبتمبر 2012). " عوامل النسخ: من ارتباط المُحسِّن إلى التحكم النمائي". نات ريف جينيت . 13 (9): 613-26 . doi : 10.1038/nrg3207 . PMID 22868264. S2CID 205485256 .  
  10. 1 2 بيغان، جيه إيه، باستوزين، إي دي، فرنانديز، إل آر، غو، إم إتش، فينغ، كيه، تيتوس، كيه آر، تشاندراشيكار، إتش، شيبرد، جيه دي، فيليبس-كريمينز، جيه إي (يونيو 2020). " إعادة هيكلة الجينوم ثلاثية الأبعاد عبر النطاقات الزمنية للتعبير الجيني العصبي المُحفَّز بالنشاط" . نات نيوروساينس . 23 (6): 707-717 . doi : 10.1038/s41593-020-0634-6 . PMC 7558717. PMID 32451484 .  
  11. 1 2 شونفيلدر إس، فريزر ب (أغسطس 2019). "التلامس بعيد المدى بين المعزز والمحفز في تنظيم التعبير الجيني". نات ريف جينيت . 20 (8): 437-455 . doi : 10.1038/s41576-019-0128-0 . PMID 31086298. S2CID 152283312 .  
  12. ↑ بيناشيو إل إيه، بيكمور دبليو، دين إيه، نوبراغا إم إيه، بيجيرانو جي (أبريل 2013). "المعززات: خمسة أسئلة أساسية" . نات ريف جينيت . 14 (4): 288-295 . doi : 10.1038/nrg3458 . PMC 4445073. PMID 23503198 .  
  13. ↑ وينتروب إيه إس، لي سي إتش، زاموديو إيه في، سيغوفا إيه إيه، هانيت إن إم، داي دي إس، أبراهام بي جيه، كوهين إم إيه، نابت بي، باكلي دي إل، غو واي إي، هنيز دي، جانيش آر، برادنر جيه إي، غراي إن إس، يونغ آر إيه (ديسمبر 2017). " YY1 هو منظم بنيوي لحلقات المعزز-المحفز" . مجلة Cell . 171 (7): 1573–88.e28. doi : 10.1016/j.cell.2017.11.008 . PMC 5785279. PMID 29224777 .  
  14. ↑ لامبرت إس إيه، جولما إيه، كامبيتيللي إل إف، داس بي كيه، ين واي، ألبو إم، تشين إكس، تايبال جيه، هيوز تي آر، ويراوخ إم تي (فبراير 2018). "عوامل النسخ البشرية" . مجلة سيل . 172 (4): 650-665 . doi : 10.1016/j.cell.2018.01.029 . PMID 29425488 . 
  15. 1 2 غروسمان إس آر، إنجريتز جيه، راي جيه بي، نغوين تي إتش، هاكوهين إن، لاندر إي إس (يوليو 2018). " الخصوصية الموضعية لفئات عوامل النسخ المختلفة داخل المعززات" . وقائع الأكاديمية الوطنية للعلوم في الولايات المتحدة الأمريكية . 115 (30): E7222–30. Bibcode : 2018PNAS..115E7222G . doi : 10.1073/pnas.1804663115 . PMC 6065035. PMID 29987030 .  
  16. ↑ ألين بي إل، تاتجس دي جيه (مارس 2015). " مركب الوسيط: مُكامل مركزي للنسخ" . نات ريف مول سيل بيول . 16 (3): 155-166 . doi : 10.1038/nrm3951 . PMC 4963239. PMID 25693131 .  
  17. ↑ ميخايليتشينكو، أو.، بوندارينكو، ف.، هارنيت، د.، شور، إي. إي.، ماليس، م.، فياليس، ر. ر.، فورلونغ، إي. إي. (يناير 2018). "تنعكس درجة نشاط المُحسِّن أو المُحفِّز في مستويات واتجاه نسخ الحمض النووي الريبوزي المُحسِّن" . جينز ديف . 32 (1): 42-57 . doi : 10.1101 / gad.308619.117 . PMC 5828394. PMID 29378788 .  
  18. ↑ لي كيو جيه، يانغ إس إتش، مايدا واي، سلادك إف إم، شاروكس إيه دي، مارتينز-غرين إم (يناير 2003). " تنشيط Elk-1 المعتمد على فسفرة كيناز MAP يؤدي إلى تنشيط المنشط المساعد p300" . مجلة EMBO . 22 (2): 281-291 . doi : 10.1093/emboj/cdg028 . PMC 140103. PMID 12514134 .  
  19. ↑ كارولو، ن. ف.، فيليبس، إ. ر. أ.، سيمون، ر. س.، سوتو، س. أ.، هايندز، ج. إ.، سالزبوري، أ. ج.، ريفانا، ج. س.، بانر، ك. د.، إيانوف، ل.، سلطان، ف. أ.، سافيل، ك. إ.، غيرسباخ، س. أ.، داي، ج. ج. (سبتمبر 2020). " تتنبأ جزيئات الحمض النووي الريبوزي المعززة بالروابط التنظيمية بين المعززات والجينات، وهي بالغة الأهمية لوظيفة المعززات في الأنظمة العصبية" . مجلة أبحاث الأحماض النووية . 48 (17): 9550-9570 . doi : 10.1093/nar/gkaa671 . PMC 7515708. PMID 32810208 .  
  20. ↑ لوفكفيست سي، دود آي بي، سنيبن كيه، هارتر جيه أو (يونيو 2016). "تعتمد مثيلة الحمض النووي في الجينومات فوق الجينية البشرية على البنية الموضعية لمواقع CpG" . مجلة أبحاث الأحماض النووية . 44 (11): 5123-32 . doi : 10.1093/nar/gkw124 . PMC 4914085. PMID 26932361 .  
  21. ↑ جباري ك، برناردي ج (مايو 2004). "مثيلة السيتوزين وتواتر CpG وTpG (CpA) وTpA". جين . 333 : 143-149 . doi : 10.1016/j.gene.2004.02.043 . PMID 15177689 . 
  22. ↑ شتاينهاوس ر، غونزاليس ت، سيلو د، روبنسون ب ن (يونيو 2020). "خصائص المحفزات المنسوخة المنتشرة والمعتمدة على CpG" . مجلة أبحاث الأحماض النووية . 48 (10): 5306-17 . doi : 10.1093/nar/gkaa223 . PMC 7261191. PMID 32338759 .  
  23. ↑ بيرد أ (يناير 2002). "أنماط مثيلة الحمض النووي والذاكرة فوق الجينية" . جينز ديف . 16 (1): 6-21 . doi : 10.1101/gad.947102 . PMID 11782440 . 
  24. 1 2 3 Du Q, Luu PL, Stirzaker C, Clark SJ (2015). "بروتينات نطاق ربط ميثيل-CpG: قارئات الإبيجينوم" . علم الإبيجينوم . 7 (6): 1051-73 . doi : 10.2217/epi.15.39 . PMID 25927341 . 
  25. ↑ فاكيريزاس، جيه إم، كومرفيلد، إس كيه، تيشمان، إس إيه، لوسكومب، إن إم (أبريل 2009). " إحصاء لعوامل النسخ البشرية: الوظيفة، والتعبير، والتطور". نات. ريف. جينيت . 10 (4): 252-263 . doi : 10.1038/nrg2538 . PMID 19274049. S2CID 3207586 .  
  26. 1 2 3 4 صن ز، شو إكس، هي جيه، موراي إيه، صن إم إيه، وي إكس، وانغ إكس، مكويج إي، شي إي، جيانغ إكس، لي إل، تشو جيه، تشين جيه، موروزوف إيه، بيكريل إيه إم، ثيوس إم إتش، شي إتش (أغسطس 2019). "يستقطب EGR1 بروتين TET1 لتشكيل ميثيلوم الدماغ أثناء النمو وعند النشاط العصبي" . نات كوميون . 10 (1) 3892. Bibcode : 2019NatCo..10.3892S . doi : 10.1038/ s41467-019-11905-3 . PMC 6715719. PMID 31467272 .  
  27. 1 2 كوبوساكي أ، تومارو ي، تاغامي م، أرنر إ، ميورا ه، سوزوكي ت، سوزوكي م، سوزوكي ه، هاياشيزاكي ي (2009). "دراسة شاملة للجينوم لمواقع ارتباط EGR-1 في تمايز الخلايا الوحيدة في الجسم الحي" . علم الأحياء الجينومي . 10 (4) R41. doi : 10.1186/gb-2009-10-4-r41 . PMC 2688932. PMID 19374776 .  
  28. ↑ بايراكتار ج، كرويتز إم آر (أبريل 2018). "ناقلات ميثيل الحمض النووي العصبي: وسائط فوق جينية بين النشاط المشبكي والتعبير الجيني؟" . عالم الأعصاب . 24 (2): 171-185 . doi : 10.1177/1073858417707457 . PMC 5846851. PMID 28513272 .  
  29. ↑ أوليفيرا إيه إم، هيمستيدت تي جيه، بادينغ إتش (يوليو 2012). "استعادة القدرة المعرفية من خلال إنقاذ التعبير عن جين Dnmt3a2 من التدهور المرتبط بالشيخوخة". نات نيروسسي . 15 (8): 1111-1113 . doi : 10.1038/nn.3151 . PMID 22751036. S2CID 10590208 .  
  30. ↑ دايالان أ، راجافيلو أ، راثرت ب، تاماس ر، جوركوفسكا ر.ز، راغوزين س، يلتش أ (أغسطس 2010). "يقرأ نطاق PWWP الخاص بـ Dnmt3a مثيلة الليسين 36 الثلاثية في الهيستون 3 ويوجه مثيلة الحمض النووي" . مجلة الكيمياء البيولوجية . 285 (34): 26114-26120 . doi : 10.1074/jbc.M109.089433 . PMC 2924014. PMID 20547484 .  
  31. ↑ مانزو م، ويرز ج، أمبروزي س، فيلاسينور ر، روشيتزكي ب، باوبيك ت (ديسمبر 2017). "تحديد موقع نظائر DNMT3A بشكل خاص ينظم دقة مثيلة الحمض النووي في جزر CpG ثنائية التكافؤ" . مجلة EMBO . 36 (23): 3421-3434 . doi : 10.15252/embj.201797038 . PMC 5709737. PMID 29074627 .  
  32. ↑ دوكاتز م، هولزر ك، شودالاكيس م، إمبرل م، لونغو س، باشتريكوف ب، يلتش أ (ديسمبر 2019). "يساهم كل من ارتباط H3K36me2/3 وارتباط الحمض النووي بنطاق PWWP لإنزيم ناقل ميثيل الحمض النووي DNMT3A في تفاعله مع الكروماتين". مجلة علم الأحياء الجزيئي . 431 (24): 5063-74 . doi : 10.1016/j.jmb.2019.09.006 . PMID 31634469. S2CID 204832601 .  
  33. ↑ Bayraktar G, Yuanxiang P, Confettura AD, Gomes GM, Raza SA, Stork O, Tajima S, Suetake I, Karpova A, Yildirim F, Kreutz MR (نوفمبر 2020). "التحكم المتشابك في مثيلة الحمض النووي يتضمن تدهورًا معتمدًا على نشاط DNMT3A1 في النواة" . علم الأدوية العصبية النفسية . 45 (12): 2120–30 . دوى : 10.1038/s41386-020-0780-2 . بمك 7547096 . بميد 32726795 .  
  34. 1 2 باكاي، جوليان؛ دويفنفوردن، هندريكا؛ شافي، توماس. كلارك، كايتلين (2023). مفاهيم العتبة في الكيمياء الحيوية . مكتب لا تروب الإلكتروني. دوى : 10.26826/1017 . رقم ISBN 978-0-6484681-9-6. S2CID 258899183 . 
  35. ↑ بوتارد، ماغالي (2016). "إعادة تموضع مواقع بدء النسخ على مستوى العالم في بكتيريا تخمير النباتات" . نيتشر كوميونيكيشنز . 7 13783. Bibcode : 2016NatCo...713783B . doi : 10.1038/ncomms13783 . PMC 5171806. PMID 27982035 .  
  36. ↑ رودر، روبرت ج. (1991). "تعقيدات بدء النسخ في حقيقيات النوى: تنظيم تجميع معقد ما قبل البدء". اتجاهات في العلوم البيوكيميائية . 16 (11): 402-408 . doi : 10.1016/0968-0004(91)90164-Q . PMID 1776168 . 
  37. ↑ غولدمان إس آر، إبرايت آر إتش ، نيكلز بي إي (مايو 2009). "الكشف المباشر عن نسخ الحمض النووي الريبوزي غير المكتملة في الكائنات الحية" . مجلة ساينس . 324 (5929): 927-928 . Bibcode : 2009Sci...324..927G . doi : 10.1126/science.1169237 . PMC 2718712. PMID 19443781 .  
  38. ↑ ريفياكين أ، ليو سي، إبرايت آر إتش، ستريك تي آر (نوفمبر 2006). "بدء التضاعف الفاشل والناتج بواسطة بوليميراز الحمض النووي الريبي يتضمنان انضغاط الحمض النووي" . مجلة ساينس . 314 (5802): 1139-1143 . Bibcode : 2006Sci...314.1139R . doi : 10.1126/science.1131398 . PMC 2754787. PMID 17110577 .  
  39. ^ رافاييل إم، كانين إي، فوجت جي، بيرجيس آر آر، أنصاري أريزونا (نوفمبر 2005). "التبديل الإنزيمي والإطلاق العشوائي لعوامل سيجما من بوليميراز الحمض النووي الريبي في الجسم الحي" . الخلية الجزيئية . 20 (3): 357-66 . دوى : 10.1016/j.molcel.2005.10.011 . بميد 16285918 . 
  40. ↑ ماندال إس إس، تشو سي، وادا تي، هاندا إتش، شاتكين إيه جيه، رينبيرغ دي (مايو 2004). "التفاعلات الوظيفية لإنزيم تغطية الحمض النووي الريبي مع العوامل التي تنظم إيجابًا وسلبًا هروب بوليميراز الحمض النووي الريبي II من المحفز" . وقائع الأكاديمية الوطنية للعلوم في الولايات المتحدة الأمريكية . 101 (20): 7572-7577 . Bibcode : 2004PNAS..101.7572M . doi : 10.1073 / pnas.0401493101 . PMC 419647. PMID 15136722 .  
  41. ↑ جودريتش، جيه. إيه.، وتجيان، آر. (أبريل 1994). "عوامل النسخ IIE وIIH وتحلل ATP توجه إزالة المحفز بواسطة بوليميراز الحمض النووي الريبي II". الخلية . 77 ( 1): 145-156 . doi : 10.1016/0092-8674(94)90242-9 . PMID 8156590. S2CID 24602504 .  
  42. ↑ ميلو، رون؛ فيليبس، روب (2015). "4. المعدلات والمدة: العقيدة المركزية: أيهما أسرع: النسخ أم الترجمة؟". بيولوجيا الخلية بالأرقام . مطبعة CRC. ص 231-236 . ISBN  978-1-317-23069-4. OCLC 1105558425 . 
  43. ↑ هودجز سي، بينتو إل، لوبكوفسكا إل، كاشليف إم، بوستامانتي سي (يوليو 2009). "تقلبات النيوكليوسومات تتحكم في ديناميكيات نسخ بوليميراز الحمض النووي الريبي II" . مجلة ساينس . 325 (5940): 626-628 . Bibcode : 2009Sci...325..626H . doi : 10.1126/science.1172926 . PMC 2775800. PMID 19644123 .  
  44. 1 2 فيتز، ف.، شين، ج.، إيرليخ، س.، فارنونغ، ل.، كرامر، ب.، زابورداييف، ف.، غريل، س. و. (2016). " يؤثر ترتيب النيوكليوسومات على ديناميكيات نسخ الجزيئات المفردة" . وقائع الأكاديمية الوطنية للعلوم . 113 (45): 12733-12738 . Bibcode : 2016PNAS..11312733F . doi : 10.1073/pnas.1602764113 . PMC 5111697. PMID 27791062 .  
  45. ↑ أيمارد ف، بوغلر ب، شميدت ك ك، غيلو إ، كارون ب، بريوا س، ياكوفوني ج س، دابورون ف، ميلر ك م، جاكسون س ب، ليغوب ج (أبريل 2014). "الكروماتين النشط نسخياً يستقطب إعادة التركيب المتماثل عند انقطاعات الحمض النووي المزدوجة" . نات ستراكت مول بيول . 21 (4): 366-74 . doi : 10.1038/nsmb.2796 . PMC 4300393. PMID 24658350 .  
  46. ↑ أويانغ جيه، ياداف تي، تشانغ جيه إم، يانغ إتش، راينباي إي، غو إتش، هابر دي إيه، لان إل، زو إل (يونيو 2021). "تحفز نسخ الحمض النووي الريبوزي إعادة التركيب المتماثل عن طريق تكوين حلقات DR" . نيتشر . 594 (7862): 283-288 . Bibcode : 2021Natur.594..283O . doi : 10.1038/ s41586-021-03538-8 . PMC 8855348. PMID 33981036 .  
  47. ↑ غارسيا-روبيو م، هويرتاس ب، غونزاليس-باريرا س، أغيليرا أ (أكتوبر 2003). "تزداد التأثيرات المُحفزة لإعادة التركيب لعوامل تلف الحمض النووي بشكل تآزري بفعل النسخ في خميرة Saccharomyces cerevisiae. رؤى جديدة حول إعادة التركيب المرتبطة بالنسخ" . علم الوراثة . 165 (2): 457-466 . doi : 10.1093/genetics/165.2.457 . PMC 1462770. PMID 14573461 .  
  48. ↑ ريتشاردسون، جيه بي (سبتمبر 2002). "إنهاء النسخ المعتمد على Rho وإنزيمات ATPase في إنهاء النسخ". مجلة بيوشيميكا وبيوفيزيكا أكتا (BBA) - بنية الجينات وتعبيرها . 1577 (2): 251-260 . doi : 10.1016/S0167-4781(02)00456-6 . PMID 12213656 . 
  49. ↑ ليك-أندرسن إس، جنسن تي إتش (أكتوبر 2007). "مسارات متداخلة تحدد إنهاء نسخ بوليميراز الحمض النووي الريبي II". بيوشيمي . 89 (10): 1177-1182 . doi : 10.1016/j.biochi.2007.05.007 . PMID 17629387 . 
  50. ↑ شي، ج؛ وين، أ؛ تشاو، م؛ جين، س؛ يو، ل؛ شي، ي؛ دونغ، س؛ هوا، ش؛ تشانغ، ي؛ فنغ، ي (18 نوفمبر 2020). "الأساس البنيوي لإنهاء النسخ المعتمد على Mfd" . مجلة أبحاث الأحماض النووية . 48 (20): 11762-11772 . doi : 10.1093/nar/gkaa904 . PMC 7672476. PMID 33068413 .  
  51. ↑ جيانغ، واي؛ ليو، إم؛ سبنسر، سي إيه؛ برايس، دي إتش (7 مايو 2004). "دور عامل إنهاء النسخ 2 في كبح استطالة النسخ أثناء الانقسام الخلوي" . الخلية الجزيئية . 14 (3): 375-385 . doi : 10.1016/s1097-2765(04)00234-5 . PMID 15125840 . 
  52. ↑ مارشال، سي جيه؛ قيوم، إم زد؛ ووكر، جيه إي؛ موراكامي، كيه إس؛ سانتانجيلو، تي جيه (9 أغسطس 2022). "بنية ونشاط عامل إنهاء النسخ إيتا في العتائق يكشفان عن نقاط ضعف معقد استطالة النسخ" . وقائع الأكاديمية الوطنية للعلوم في الولايات المتحدة الأمريكية . 119 (32) e2207581119. Bibcode : 2022PNAS..11907581M . doi : 10.1073/pnas.2207581119 . PMC 9371683. PMID 35917344 .  
  53. 1 2 3 ميلانو إل، غوتام أ، كالديكوت كيه دبليو (يناير 2024). "تلف الحمض النووي وإجهاد النسخ" . الخلية الجزيئية . 84 (1): 70-79 . doi : 10.1016/j.molcel.2023.11.014 . PMID 38103560 . 
  54. ↑ كريمر، ب.؛ أرماتش، ك.-ج.؛ باوملي، س.؛ بنكرت، س.؛ بروكينر، ف.؛ بوخن، س.؛ دامسما، ​​ج.إ.؛ دينجل، س.؛ جايجر، س.ر.؛ جاسياك، أ.ج.؛ جوهري، أ. (يونيو 2008). "بنية بوليميرازات الحمض النووي الريبي في حقيقيات النوى". المراجعة السنوية للفيزياء الحيوية . 37 (1): 337-352 . doi : 10.1146/annurev.biophys.37.032807.130008 . PMID 18573085 . 
  55. ↑ http://www.sigmaaldrich.com/US/en/product/sial/h6878 8-هيدروكسي كينولين من شركة سيجما-ألدريتش. تم الاطلاع عليه بتاريخ 15 فبراير 2022.
  56. ↑ داتان إي، مين آي، بينغ إكس، هي كيو إل، آهن إتش، يو بي، بومبر إم جي، ليو جي أو (2020). "مركب جلوكوز-تريبتوليد يستهدف خلايا السرطان بشكل انتقائي في ظروف نقص الأكسجين" . iScience . 23 ( 9) 101536. Bibcode : 2020iSci...23j1536D . doi : 10.1016/j.isci.2020.101536 . PMC 7509213. PMID 33083765 .  
  57. ↑ ساكسونوف إس، بيرغ بي، بروتلاغ دي إل (يناير 2006). "تحليل شامل للجينوم لثنائيات نيوكليوتيدات CpG في الجينوم البشري يميز فئتين متميزتين من المحفزات" . وقائع الأكاديمية الوطنية للعلوم في الولايات المتحدة الأمريكية . 103 (5): 1412-1417 . Bibcode : 2006PNAS..103.1412S . doi : 10.1073/pnas.0510310103 . PMC 1345710. PMID 16432200 .  
  58. ↑ بيرد أ (يناير 2002). "أنماط مثيلة الحمض النووي والذاكرة فوق الجينية" . الجينات والتطور . 16 (1): 6-21 . doi : 10.1101/gad.947102 . PMID 11782440 . 
  59. ↑ فوغلشتاين ب، بابادوبولوس ن، فيلكوليسكو ف.إ، تشو س، دياز ل.أ، كينزلر ك.و (مارس 2013). "مناظر جينوم السرطان" . مجلة ساينس . 339 (6127): 1546-1558 . رمز Bibcode : 2013Sci...339.1546V . doi : 10.1126/science.1235122 . PMC 3749880. PMID 23539594 .  
  60. ^ تيسيتور أ، سيتشياريلي جي، ديل فيكيو إف، جاجيانو أ، فيرزيلا د، فيسكيتي إم، فيشيوتي د، كابيسي د، زازيروني إف، أليس إي (2014). "MicroRNAs في شبكة تلف / إصلاح الحمض النووي والسرطان" . المجلة الدولية لعلم الجينوم . 2014 820248. دوى : 10.1155/2014/820248 . بمك 3926391 . بميد 24616890 .  
  61. ^ Papantonis A، Kohro T، Baboo S، Larkin JD، Deng B، Short P، Tsutsumi S، Taylor S، Kanki Y، Kobayashi M، Li G، Poh HM، Ruan X، Aburatani H، Ruan Y، Kodama T، Wada Y، Cook PR (نوفمبر 2012). "إشارات TNFα من خلال مصانع متخصصة حيث يتم نسخ جينات الترميز المستجيب وجينات miRNA" . مجلة إمبو . 31 (23): 4404– 14. سايتسيركس 10.1.1.919.1919 . دوى : 10.1038/emboj.2012.288 . بمك 3512387 . بميد 23103767 .   
  62. ↑ "الكيمياء 2006" . مؤسسة نوبل . مؤرشف من الأصل في 15 مارس 2007. تم الاطلاع عليه في 29 مارس 2007 .
  63. ↑ وو، ت. (أبريل 2020). " تسلسل الحمض النووي أحادي السلسلة بمساعدة الكيثوكسال يلتقط ديناميكيات النسخ الشاملة ونشاط المعزز في الموقع" . نيتشر ميثودز . 17 (5): 515-523 . doi : 10.1038/s41592-020-0797-9 . PMC 7205578. PMID 32251394. S2CID 214810294 .   
  64. ↑ راج أ، فان أوديناردن أ (أكتوبر 2008). "الطبيعة، التنشئة، أم الصدفة: التعبير الجيني العشوائي وعواقبه" . الخلية . 135 (2): 216-226 . doi : 10.1016/j.cell.2008.09.050 . PMC 3118044. PMID 18957198 .  
  65. ↑ كلارك، ديفيد ب. (24-06-2005). البيولوجيا الجزيئية . إلسيفير. ص 63. ISBN  978-0-08-045421-4.
  66. ↑ كوليسنيكوفا، إي. إن. (2000). "بعض أنماط آلية موت الخلايا المبرمج أثناء الإصابة بفيروس نقص المناعة البشرية" . أطروحة (باللغة الروسية). مؤرشفة من الأصل في 10 يوليو 2011. تم الاطلاع عليها في 20 فبراير 2011 .
  67. ↑ سيزار إيه جيه، ريدل آر آر (مايو 2010). "إطالة التيلوميرات البديلة: النماذج والآليات والآثار المترتبة". مجلة نيتشر ريفيوز جينيتكس . 11 (5): 319-330 . doi : 10.1038/nrg2763 . PMID 20351727. S2CID 19224032 .