هيليكاز

📅 آخر تحديث: ١٧ يوليو ٢٠٢٦
✍️ نُشر في: ١٧ يوليو ٢٠٢٦
📷 يحتوي على 19 صور
الموسوعة الحرة
بنية إنزيم الهيليكاز RuvA في بكتيريا الإشريكية القولونية (لاحظ أن النواة الهيليكازية في مركب RuvAB هي RuvB وليست RuvA وأن RuvA وحده لا يُظهر نشاط الهيليكاز).

الهيليكازات فئة من الإنزيمات الحيوية لجميع الكائنات الحية . وظيفتها الرئيسية هي فكّ المادة الوراثية للكائن الحي . الهيليكازات بروتينات حركية تتحرك باتجاه محدد على طول اللولب المزدوج للحمض النووي ، فتفصل سلسلتي الحمض النووي المهجنتين (ومن هنا جاءت تسمية " هيليكاز ")، وذلك باستخدام الطاقة المكتسبة من تحلل الأدينوسين ثلاثي الفوسفات (ATP ). توجد أنواع عديدة من الهيليكازات، مما يعكس التنوع الكبير في العمليات التي تتطلب تحفيز فصل السلاسل. حوالي 1% من جينات حقيقيات النوى تشفر للهيليكازات. [ 1 ]

يحتوي الجينوم البشري على 95 إنزيمًا حالًا للولب غير متكررة: 64 إنزيمًا حالًا للولب خاصًا بالحمض النووي الريبي (RNA) و31 إنزيمًا حالًا للولب خاصًا بالحمض النووي الريبوزي منقوص الأكسجين (DNA). [ 2 ] تتضمن العديد من العمليات الخلوية، مثل تضاعف الحمض النووي الريبوزي منقوص الأكسجين ، والنسخ ، والترجمة ، وإعادة التركيب ، وإصلاح الحمض النووي الريبوزي منقوص الأكسجين، وتكوين الريبوسومات، فصل خيوط الأحماض النووية، الأمر الذي يستلزم استخدام إنزيمات حالّة للولب. كما تشارك بعض إنزيمات حالّة للولب المتخصصة في استشعار الأحماض النووية الفيروسية أثناء العدوى، وتؤدي وظيفة مناعية. يمكن أن يكون للطفرات الجينية التي تؤثر على إنزيمات حالّة للولب آثار واسعة النطاق على الكائن الحي، نظرًا لأهميتها في العديد من العمليات البيولوجية .

وظيفة

تُستخدم إنزيمات الهيليكاز عادةً لفصل خيوط الحمض النووي المزدوج أو جزيء الحمض النووي الريبوزي (RNA) المُلتحم ذاتيًا، وذلك باستخدام الطاقة الناتجة عن تحلل الأدينوسين ثلاثي الفوسفات (ATP) ، وهي عملية تتميز بكسر الروابط الهيدروجينية بين قواعد النيوكليوتيدات المُلتحمة . كما تعمل هذه الإنزيمات على إزالة البروتينات المرتبطة بالحمض النووي وتحفيز إعادة التركيب المتماثل للحمض النووي . [ 3 ] وتُسهّل إنزيمات الهيليكاز العمليات الأيضية للحمض النووي الريبوزي، مثل الترجمة، والنسخ، وتكوين الريبوسومات ، وتضفير الحمض النووي الريبوزي ، ونقل الحمض النووي الريبوزي، وتعديل الحمض النووي الريبوزي ، وتحلل الحمض النووي الريبوزي. [ 3 ] تتحرك إنزيمات الهيليكاز تدريجيًا على طول أحد خيوط الحمض النووي في اللولب المزدوج، مع اتجاهية وفعالية محددة لكل إنزيم على حدة .

تتخذ الهيليكازات بنىً وحالات تجميع مختلفة . فبينما تقوم الهيليكازات الشبيهة بـ DnaB بفكّ لولب الحمض النووي على شكل سداسيات حلقية ، فقد ثبت أن إنزيمات أخرى تعمل كجزيئات أحادية أو ثنائية . وقد أظهرت الدراسات أن الهيليكازات قد تعمل بشكل سلبي، منتظرةً حدوث فكّ اللولب غير المحفز ثم تنتقل بين الخيوط المزاحة، [ 4 ] أو قد تلعب دورًا فعالًا في تحفيز فصل الخيوط باستخدام الطاقة المتولدة من تحلل ATP. [ 5 ] في الحالة الأخيرة، يعمل الهيليكاز بشكل مشابه لمحرك نشط، حيث يفكّ اللولب وينتقل على طول ركيزته كنتيجة مباشرة لنشاطه كإنزيم ATPase. [ 6 ] قد تتم معالجة الهيليكازات بشكل أسرع بكثير في الجسم الحي مقارنةً بالمعالجة في المختبر نظرًا لوجود بروتينات مساعدة تُسهم في زعزعة استقرار نقطة تفرع الحمض النووي. [ 6 ]

إنزيم الهيليكاز (المثلث الأزرق) يفصل خيوط الحمض النووي المتشابكة حتى تتمكن الخيوط الوليدة من التكوين.
إنزيم الهيليكاز (المثلث الأزرق) يفصل خيوط الحمض النووي المتشابكة حتى تتمكن الخيوط الوليدة من التكوين .

حاجز التنشيط في نشاط الهيليكاز

يتحقق عمل إنزيم الهيليكاز، مثل فك الحمض النووي، من خلال خفض حاجز التنشيط (ب{\displaystyle B}) لكل إجراء محدد. [ 7 ] [ 5 ] [ 8 ] [ 9 ] حاجز التنشيط هو نتيجة لعوامل مختلفة، ويمكن تعريفه بواسطة

ب=شمال(Δجيبي بي-جيعدد صحيح-جيو){\displaystyle B=N(\Delta G_{\text{bp}}-G_{\text{int}}-G_{\text{f}})}

أين

  • شمال{\displaystyle N}= عدد أزواج القواعد غير الملتفة (bps)،
  • Δجيبي بي{\displaystyle \Delta G_{\text{bp}}}= الطاقة الحرة لتكوين أزواج القواعد،
  • جيعدد صحيح{\displaystyle G_{\text{int}}}= انخفاض الطاقة الحرة بسبب إنزيم الهيليكاز، و
  • جيو{\displaystyle G_{\text{f}}}= انخفاض الطاقة الحرة نتيجة لقوى فك السحاب.

تشمل العوامل التي تُسهم في ارتفاع حاجز التنشيط ما يلي: التسلسل المحدد للحمض النووي للجزيء المعني، وعدد أزواج القواعد المشاركة، والتوتر الموجود على شوكة التضاعف، وقوى عدم الاستقرار. [ 7 ] [ 5 ] [ 8 ] [ 9 ]

الهيليكازات النشطة والسلبية

يُساهم حجم حاجز التنشيط الذي يجب على إنزيم الهيليكاز التغلب عليه في تصنيفه كإنزيم هيليكاز نشط أو سلبي. في إنزيمات الهيليكاز السلبية، يوجد حاجز تنشيط كبير (يُعرَّف بأنهب>كبتي{\displaystyle B>k_{\text{B}}T}، أينكب{\displaystyle k_{\text{B}}}هو ثابت بولتزمان وتي{\displaystyle T}(درجة حرارة النظام). نظرًا لحاجز التنشيط الكبير هذا، يتأثر تقدم فك الالتفاف بشكل كبير بتسلسل الأحماض النووية داخل الجزيء المراد فكه، ووجود قوى عدم الاستقرار المؤثرة على شوكة التضاعف. [ 7 ] [ 5 ] [ 8 ] [ 9 ] بعض تركيبات الأحماض النووية تقلل من معدلات فك الالتفاف (مثل الجوانين والسيتوزين )، بينما يمكن لقوى عدم الاستقرار المختلفة أن تزيد من معدل فك الالتفاف. [ 5 ] [ 8 ] [ 9 ] في الأنظمة السلبية، يكون معدل فك الالتفاف (Vuن{\displaystyle V_{un}}) أقل من معدل الانتقال (Vترأنs{\displaystyle V_{trans}}) (الانتقال على طول الحمض النووي أحادي السلسلة، ssNA)، وذلك لاعتماده على التفكك المؤقت لأزواج القواعد عند شوكة التضاعف لتحديد معدل فك الالتفاف. [ 7 ] [ 5 ] [ 8 ] [ 9 ]

في الهيليكازات النشطة،ب<كبتي{\displaystyle B<k_{\text{B}}T}حيث يفتقر النظام إلى حاجز كبير، إذ يمكن للهيليكاز أن يزعزع استقرار الأحماض النووية، ويفك اللولب المزدوج بمعدل ثابت، بغض النظر عن تسلسل الحمض النووي. في الهيليكازات النشطة،Vالأمم المتحدة{\displaystyle V_{\text{un}}}أقرب إلىVعبر{\displaystyle V_{\text{trans}}}وذلك بسبب قدرة الهيليكاز النشط على زعزعة استقرار شوكة التضاعف مباشرةً لتعزيز فك الالتفاف. [ 7 ] [ 5 ] [ 8 ] [ 9 ]

تُظهر الهيليكازات النشطة سلوكًا مشابهًا عند عملها على كل من الأحماض النووية ثنائية السلسلة (dsNA) أو أحادية السلسلة (ssNA)، فيما يتعلق بمعدلات فك الالتفاف ومعدلات الانتقال، حيث في كلا النظامينVالأمم المتحدة{\displaystyle V_{\text{un}}}وVعبر{\displaystyle V_{\text{trans}}}متساويان تقريباً.

يمكن أيضًا نمذجة هاتين الفئتين من الهيليكازات كآليات. في هذه النماذج، تُصوَّر الهيليكازات السلبية على أنها تروس براونية، مدفوعة بالتقلبات الحرارية وما يتبعها من تدرجات متباينة الخواص عبر شبكة الحمض النووي. أما الهيليكازات النشطة، على النقيض من ذلك، فتُصوَّر على أنها محركات خطوية - تُعرف أيضًا باسم محركات شوط القوة - تستخدم إما آلية "دودة القياس" أو آلية "المشي" من يد إلى يد للتقدم. [ 10 ] اعتمادًا على الكائن الحي، يمكن أن يحدث هذا التقدم في اجتياز الحلزون بسرعات دوران تتراوح بين 5000 [ 11 ] و10000 [ 12 ] دورة في الدقيقة

تاريخ إنزيمات فك اللولب الحمض النووي

اكتُشفت إنزيمات فك لولب الحمض النووي (DNA helicases) في بكتيريا الإشريكية القولونية (E. coli) عام 1976. ووُصف هذا الإنزيم بأنه "إنزيم فك لولب الحمض النووي" الذي "يُعرف بقدرته على فصل لولب الحمض النووي المزدوج في تفاعل يعتمد على الأدينوسين ثلاثي الفوسفات (ATP)، دون إحداث تحلل ملحوظ". [ 13 ] اكتُشف أول إنزيم فك لولب الحمض النووي حقيقي النواة عام 1978 في نبات الزنبق. [ 14 ] ومنذ ذلك الحين، اكتُشفت إنزيمات فك لولب الحمض النووي وعُزلت في أنواع أخرى من البكتيريا والفيروسات والخميرة والذباب وحقيقيات النوى العليا. [ 15 ] وحتى الآن، عُزل ما لا يقل عن 14 إنزيمًا مختلفًا من إنزيمات فك لولب الحمض النووي من الكائنات وحيدة الخلية، و6 إنزيمات من العاثيات، و12 من الفيروسات، و15 من الخميرة، و8 من النباتات، و11 من غدة التوتة العجلية، ونحو 25 من الخلايا البشرية. [ 16 ] فيما يلي تاريخ اكتشاف إنزيمات فك لولب الحمض النووي:

  • 1976 - اكتشاف وعزل إنزيم فك الحمض النووي القائم على الإشريكية القولونية [ 13 ]
  • 1978 - اكتشاف أول إنزيمات فك الحمض النووي حقيقية النواة، والتي تم عزلها من نبات الزنبق [ 14 ]
  • 1982 - "بروتين الجين 41 T4" هو أول بروتين تم الإبلاغ عنه من نوع هيليكاز الحمض النووي للبكتيريا [ 15 ]
  • 1985 - تم عزل أول إنزيمات فك الحمض النووي للثدييات من الغدة الزعترية للعجل [ 17 ]
  • 1986 - تم الإبلاغ عن مستضد الورم الكبير SV40 على أنه هيليكاز فيروسي (أول بروتين فيروسي تم الإبلاغ عنه وتم تحديده على أنه يعمل كهيليكاز الحمض النووي) [ 18 ]
  • 1986 - تم تحديد ATPaseIII، وهو بروتين الخميرة، على أنه إنزيم فك لولب الحمض النووي [ 19 ]
  • 1988 – اكتشاف سبعة نطاقات محفوظة من الأحماض الأمينية تم تحديدها على أنها أنماط حلزونية.
  • 1989 - تسمية عائلة الهيليكاز DNA الفائقة الأولى وعائلة الهيليكاز الفائقة الثانية [ 20 ]
  • 1989 - تحديد عائلة الهيليكاز DEAD box [ 21 ]
  • 1990 - عزل إنزيم هيليكاز الحمض النووي البشري [ 22 ]
  • 1992 - عزل أول هيليكاز الحمض النووي للميتوكوندريا (من دماغ الأبقار) [ 23 ]
  • 1996 - تقرير عن اكتشاف أول إنزيم هيليكاز الحمض النووي للبلاستيدات الخضراء النقي من البازلاء [ 24 ]
  • 2002 - عزل وتوصيف أول إنزيم هيليكاز الحمض النووي النشط بيوكيميائيا لطفيلي الملاريا - بلازموديوم سينومولجي . [ 25 ]

السمات الهيكلية

تُعزى الوظيفة المشتركة للهيليكازات إلى تشابه تسلسل الأحماض الأمينية بينها ؛ إذ تمتلك جميعها أنماطًا تسلسلية تقع داخل بنيتها الأولية ، وتشارك في ربط الأدينوسين ثلاثي الفوسفات (ATP) وتحليله ونقله على طول ركيزة الحمض النووي . أما الجزء المتغير من تسلسل الأحماض الأمينية فيرتبط بالخصائص المميزة لكل هيليكاز.

يُتيح وجود هذه الأنماط الهيليكازية إمكانية إسناد نشاط هيليكاز مُحتمل لبروتين مُعين، ولكنه لا يُؤكد بالضرورة كونه هيليكازًا نشطًا. ومع ذلك، تُؤكد الأنماط المحفوظة وجود تشابه تطوري بين الإنزيمات. وبناءً على هذه الأنماط الهيليكازية، تم تمييز عدد من العائلات الفائقة للهيليكاز.

العائلات الخارقة

تُصنَّف الهيليكازات إلى ست مجموعات (عائلات فائقة) بناءً على أنماط تسلسلها المشتركة. [ 26 ] تنتمي الهيليكازات التي لا تُشكِّل بنية حلقية إلى العائلتين الفائقتين 1 و2، بينما تُشكِّل الهيليكازات المُشكِّلة للحلقات جزءًا من العائلات الفائقة من 3 إلى 6. [ 27 ] تُصنَّف الهيليكازات أيضًا إلى نوعين: ألفا وبيتا، وذلك اعتمادًا على ما إذا كانت تعمل مع الحمض النووي أحادي السلسلة أو ثنائي السلسلة؛ تعمل هيليكازات ألفا مع الحمض النووي أحادي السلسلة ، بينما تعمل هيليكازات بيتا مع الحمض النووي ثنائي السلسلة . كما تُصنَّف أيضًا حسب قطبية الانتقال. إذا حدث الانتقال من 3' إلى 5'، يكون الهيليكاز من النوع A؛ وإذا حدث الانتقال من 5' إلى 3'، يكون من النوع B. [ 26 ]

  • العائلة الفائقة 1 (SF1) : يمكن تقسيم هذه العائلة الفائقة إلى فرعين: SF1A وSF1B من الهيليكازات. [ 26 ] في هذه المجموعة، قد يكون للهيليكازات قطبية انتقال إما 3'-5' (العائلة الفرعية SF1A) أو 5'-3' (العائلة الفرعية SF1B). [ 26 ] [ 28 ] من أشهر هيليكازات SF1A: Rep و UvrD في البكتيريا سالبة الغرام، وهيليكاز PcrA من البكتيريا موجبة الغرام . [ 26 ] أما أشهر هيليكازات المجموعة SF1B فهي RecD وDda. [ 26 ] ولها بنية أساسية تشبه بنية RecA. [ 27 ]
  • العائلة الفائقة الثانية (SF2) : تُعدّ هذه المجموعة الأكبر من الهيليكازات التي تُشارك في عمليات خلوية متنوعة. [ 26 ] [ 2 ] وتتميز بوجود تسعة أنماط محفوظة: Q، I، Ia، Ib، ومن II إلى VI. [ 2 ] تتكون هذه المجموعة بشكل أساسي من هيليكازات RNA من نوع DEAD-box. [ 27 ] ومن الهيليكازات الأخرى المُدرجة في SF2 عائلة RecQ-like والإنزيمات الشبيهة بـ Snf2. [ 26 ] معظم هيليكازات SF2 من النوع A باستثناءات قليلة مثل عائلة XPD. [ 26 ] ولها نواة ذات بنية شبيهة بـ RecA. [ 27 ]
  • العائلة الفائقة 3 (SF3) : تتكون العائلة الفائقة 3 من إنزيمات الهيليكاز AAA+ المشفرة بشكل رئيسي بواسطة فيروسات الحمض النووي الصغيرة وبعض فيروسات الحمض النووي الكبيرة ذات النواة والسيتوبلازم. [ 29 ] [ 30 ] تتميز هذه الإنزيمات باتجاه انتقال من 3' إلى 5'، مما يعني أنها جميعًا من النوع A. [ 26 ] إن أشهر إنزيمات الهيليكاز من العائلة الفائقة 3 هو إنزيم الهيليكاز E1 لفيروس الورم الحليمي. [ 26 ]
  • العائلة الفائقة الرابعة (SF4) : جميع إنزيمات الهيليكاز من عائلة SF4 لها قطبية من النوع B (5'-3'). ولها بنية RecA. [ 26 ] إن أكثر إنزيمات الهيليكاز دراسةً من عائلة SF4 هو gp4 من العاثية T7. [ 26 ]
  • العائلة الفائقة 5 (SF5) : بروتينات Rho تشكل مجموعة SF5. ولها بنية RecA. [ 26 ]
  • العائلة الفائقة السادسة (SF6) : تحتوي على البروتين الأساسي AAA+ غير المُدرج في تصنيف SF3. [ 26 ] من بين البروتينات في مجموعة SF6: بروتين صيانة الكروموسوم المصغر MCM ، وRuvB، وRuvA، وRuvC. [ 26 ]

جميع الهيليكازات هي أعضاء في عائلة تحتوي على حلقة P أو نمط ووكر .

اضطرابات وأمراض الهيليكاز

طفرات إنزيم ATRX الحلزوني

يشفر جين ATRX إنزيم الهيليكاز المعتمد على ATP، ATRX (المعروف أيضًا باسم XH2 وXNP) من عائلة SNF2 الفرعية، والذي يُعتقد أنه مسؤول عن وظائف مثل إعادة تشكيل الكروماتين، وتنظيم الجينات، ومَثْيَلَة الحمض النووي. [ 31 ] [ 32 ] [ 33 ] [ 34 ] تُسهم هذه الوظائف في منع موت الخلايا المبرمج، مما يؤدي إلى تنظيم حجم القشرة الدماغية، بالإضافة إلى المساهمة في بقاء بنى الحصين والقشرة الدماغية، مما يؤثر على الذاكرة والتعلم. [ 31 ] يقع هذا الهيليكاز على الكروموسوم X (Xq13.1-q21.1)، في الكروماتين المغاير المحيط بالسنترومير، ويرتبط ببروتين الكروماتين المغاير 1. [ 31 ] [ 33 ] أظهرت الدراسات أن ATRX يلعب دورًا في مَثْيَلَة الحمض النووي الريبوزي (rDNA) وهو ضروري للتطور الجنيني. [ 35 ] تم اكتشاف طفرات في جميع أنحاء بروتين ATRX ، حيث يقع أكثر من 90% منها في نطاقي إصبع الزنك والهيليكاز. [ 36 ] يمكن أن تؤدي طفرات ATRX إلى الإصابة بمتلازمة الثلاسيميا ألفا المرتبطة بالكروموسوم X والتخلف العقلي ( متلازمة ATR-X ). [ 31 ]

وُجد أن أنواعًا مختلفة من الطفرات في جين ATRX مرتبطة بمرض ATR-X، بما في ذلك طفرات الاستبدال أحادية القاعدة الأكثر شيوعًا، بالإضافة إلى طفرات التوقف، وطفرات الإزاحة، وطفرات الحذف. [ 34 ] تشمل خصائص ATR-X: صغر الرأس، وتشوهات هيكلية ووجهية، وإعاقة ذهنية، وتشوهات تناسلية، ونوبات صرع، ومحدودية استخدام اللغة والقدرة عليها، وثلاسيميا ألفا. [ 31 ] [ 35 ] [ 32 ] يشير النمط الظاهري لـ ATR-X إلى أن طفرة جين ATRX تُسبب انخفاضًا في التعبير الجيني، مثل جينات ألفا غلوبين. [ 32 ] لا يزال سبب ظهور الخصائص المختلفة لـ ATR-X لدى المرضى المختلفين غير معروف. [ 35 ]

طفرات نقطية في إنزيم XPD الحلزوني

إنزيم XPD (عامل جفاف الجلد المصطبغ D، المعروف أيضًا باسم البروتين ERCC2) هو إنزيم حلزوني من عائلة الهيليكاز II، يعتمد على ATP، ويحل من الطرف 5' إلى الطرف 3'، ويحتوي على نطاقات من عناقيد الحديد والكبريت. [ 26 ] [ 37 ] وقد تبين أن الطفرات النقطية الموروثة في إنزيم XPD الحلزوني مرتبطة باضطرابات الشيخوخة المتسارعة مثل متلازمة كوكيين (CS) وداء الشعر الكبريتي (TTD). [ 38 ] تُعد كل من متلازمة كوكيين وداء الشعر الكبريتي من اضطرابات النمو التي تتضمن حساسية للأشعة فوق البنفسجية وشيخوخة مبكرة، وتتميز متلازمة كوكيين بإعاقة ذهنية شديدة منذ الولادة. [ 38 ] كما تم ربط طفرة إنزيم XPD الحلزوني بجفاف الجلد المصطبغ (XP)، وهو اضطراب يتميز بحساسية للأشعة فوق البنفسجية ويؤدي إلى زيادة خطر الإصابة بسرطان الجلد بمقدار عدة آلاف من المرات. [ 38 ]

يُعدّ XPD مكونًا أساسيًا من مُركّب TFIIH ، وهو عامل نسخ وإصلاح في الخلية. [ 38 ] [ 39 ] [ 40 ] [ 41 ] [ 42 ] وكجزء من هذا المُركّب، يُسهّل XPD إصلاح استئصال النيوكليوتيدات عن طريق فكّ لولب الحمض النووي. [ 38 ] يُساعد TFIIH في إصلاح الحمض النووي التالف، مثل التلف الناتج عن أشعة الشمس. [ 38 ] [ 39 ] [ 40 ] [ 41 ] [ 42 ] تُسبّب طفرة في إنزيم XPD الحلزوني، الذي يُساعد في تكوين هذا المُركّب ويُساهم في وظيفته، الحساسية لأشعة الشمس التي تُلاحظ في الأمراض الثلاثة، بالإضافة إلى زيادة خطر الإصابة بالسرطان التي تُلاحظ في مرض جفاف الجلد المُصطبغ (XP)، والشيخوخة المُبكرة التي تُلاحظ في داء الشعر الكبريتي ومتلازمة كوكيين. [ 38 ]

تُوجد طفرات إنزيم XPD الحلزوني، المؤدية إلى داء الشعر الكبريتي، في مواقع مختلفة من البروتين، وتحديدًا في مواقع التفاعلات بين البروتينات. [ 38 ] ينتج عن هذه الطفرة بروتين غير مستقر، نظرًا لعجزه عن تكوين روابط مُثبِّتة مع بروتينات أخرى عند نقاط الطفرة. [ 38 ] وهذا بدوره يُزعزع استقرار مُركَّب TFIIH بأكمله، مما يُؤدي إلى خلل في آليات النسخ والإصلاح الخلوي. [ 38 ]

يُعتقد أن طفرات إنزيم XPD الحلزوني، التي تؤدي إلى متلازمة كوكيين، قد تكون ناتجة عن طفرات داخل هذا الإنزيم، مما يُسبب صلابة البروتين وعدم قدرته على الانتقال من وظائف الإصلاح إلى وظائف النسخ نتيجةً لـ"انغلاق" في وضع الإصلاح. [ 38 ] قد يؤدي هذا إلى قيام الإنزيم الحلزوني بقطع أجزاء الحمض النووي المخصصة للنسخ. [ 38 ] على الرغم من أن الأدلة الحالية تُشير إلى وجود خلل في إنزيم XPD الحلزوني، مما يُؤدي إلى فقدان مرونة البروتين في حالات متلازمة كوكيين، إلا أنه لا يزال من غير الواضح كيف تُؤدي بنية هذا البروتين إلى الأعراض الموصوفة في هذه المتلازمة. [ 38 ]

في مرض جفاف الجلد المصطبغ، توجد طفرة في إنزيم الهيليكاز XPD في موقع ارتباط الأدينوسين ثلاثي الفوسفات (ATP) أو الحمض النووي (DNA). [ 38 ] ينتج عن ذلك إنزيم هيليكاز وظيفي بنيويًا قادر على تسهيل عملية النسخ، ولكنه يُثبط وظيفته في فك لولب الحمض النووي وإصلاحه. [ 38 ] يُعدّ عدم قدرة الخلية على إصلاح الطفرات، مثل تلك الناجمة عن أضرار أشعة الشمس، سببًا لارتفاع معدل الإصابة بالسرطان لدى مرضى جفاف الجلد المصطبغ.

طفرات عائلة RecQ

هيليكاز RecQ

تنتمي إنزيمات RecQ الحلزونية (3'-5') إلى المجموعة الفائقة الثانية من الإنزيمات الحلزونية، والتي تُسهم في الحفاظ على استقرار الجينوم وكبح إعادة التركيب غير المناسب. [ 43 ] [ 44 ] يُظهر نقص و/أو طفرات إنزيمات RecQ الحلزونية إعادة تركيب جيني شاذ و/أو تضاعف الحمض النووي، مما يؤدي إلى عدم استقرار الكروموسومات وانخفاض عام في القدرة على التكاثر. [ 43 ] وقد ثبت أن الطفرات في إنزيمات RecQ الحلزونية BLM و RECQL4 وWRN، التي تلعب دورًا في تنظيم إعادة التركيب المتماثل، تؤدي إلى أمراض وراثية متنحية جسدية، وهي متلازمة بلوم (BS) ومتلازمة روثمون-تومسون (RTS) ومتلازمة فيرنر (WS)، على التوالي. [ 44 ] [ 45 ]

تتميز متلازمة بلوم بالاستعداد للإصابة بالسرطان في سن مبكرة، بمتوسط ​​عمر ظهور يبلغ 24 عامًا. [ 44 ] [ 46 ] تُظهر خلايا مرضى متلازمة بلوم معدلًا مرتفعًا من التبادل المتبادل بين الكروماتيدات الشقيقة (SCEs) وتلفًا كروموسوميًا مفرطًا. [ 47 ] تشير الأدلة إلى أن بروتين BLM يلعب دورًا في إصلاح تضاعف الحمض النووي المعطل عند شوكات التضاعف. [ 47 ]

متلازمة ويرنر هي اضطراب شيخوخة مبكرة، تشمل أعراضه ظهور تصلب الشرايين وهشاشة العظام وأمراض أخرى مرتبطة بالتقدم في السن في سن مبكرة، بالإضافة إلى ارتفاع معدل الإصابة بالساركوما، وغالبًا ما تحدث الوفاة نتيجة احتشاء عضلة القلب أو السرطان في العقد الرابع إلى السادس من العمر. [ 44 ] [ 48 ] تُظهر خلايا مرضى متلازمة ويرنر انخفاضًا في العمر الإنجابي مع حدوث كسور وانتقالات كروموسومية، فضلًا عن حذف أجزاء كبيرة من المكونات الكروموسومية، مما يُسبب عدم استقرار جيني. [ 48 ]

متلازمة روثمون-تومسون، المعروفة أيضًا باسم التبقع الجلدي الخلقي ، تتميز بالشيخوخة المبكرة، وتشوهات الجلد والهيكل العظمي، والطفح الجلدي ، والتبقع الجلدي، وإعتام عدسة العين في سن مبكرة، والاستعداد للإصابة بأنواع من السرطان مثل ساركوما العظام. [ 44 ] [ 49 ] تُلاحظ إعادة ترتيب الكروموسومات التي تُسبب عدم استقرار الجينوم في خلايا مرضى متلازمة روثمون-تومسون. RecQ هي عائلة من إنزيمات هيليكاز الحمض النووي (DNA helicase) الموجودة في كائنات حية متنوعة، بما في ذلك البكتيريا والعتائق وحقيقيات النوى (مثل الإنسان). تلعب هذه الإنزيمات أدوارًا مهمة في استقلاب الحمض النووي أثناء تضاعفه وإعادة تركيبه وإصلاحه. يوجد خمسة بروتينات هيليكاز RecQ معروفة في الإنسان: RecQ1 وBLM وWRN وRecQ4 وRecQ5. ترتبط الطفرات في بعض هذه الجينات باضطرابات وراثية. على سبيل المثال، تُسبب الطفرات في جين BLM متلازمة بلوم، التي تتميز بزيادة خطر الإصابة بالسرطان ومشاكل صحية أخرى. [ 50 ] وتؤدي الطفرات في جين WRN إلى متلازمة ويرنر، وهي حالة تتميز بالشيخوخة المبكرة وزيادة خطر الإصابة بالأمراض المرتبطة بالعمر. تُعد إنزيمات RecQ helicases ضرورية للحفاظ على استقرار الجينوم وسلامته، إذ تُساعد في منع تراكم التشوهات الجينية التي قد تُؤدي إلى أمراض مثل السرطان. تعتمد سلامة الجينوم على عائلة إنزيمات RecQ DNA helicases، التي تشمل عمليات إصلاح الحمض النووي، وإعادة التركيب، والتضاعف، والنسخ. يُعد عدم استقرار الجينوم والشيخوخة المبكرة من الحالات التي تنشأ عن طفرات في إنزيمات RecQ helicases البشرية. [ 51 ] يفتقر خلايا الخميرة إلى إنزيم RecQ helicase Sgs1، مما يجعلها نماذج مفيدة لفهم تشوهات الخلايا البشرية ووظيفة إنزيمات RecQ helicases. [ 52 ] يرتبط إنزيم RECQ1، وهو أحد أفراد عائلة إنزيمات RecQ helicases، بعدد قليل من اضطرابات السرطان الوراثية النادرة لدى الأفراد. يشارك هذا البروتين في عملية النسخ، ودورة الخلية، وإصلاح الحمض النووي. ووفقًا لأبحاث حديثة، قد تلعب الطفرات غير المترادفة في جين RECQ1 دورًا في تطور سرطان الثدي الوراثي. تنجذب إنزيمات فك لولب الحمض النووي (DNA helicases) عادةً إلى مناطق تلف الحمض النووي، وهي ضرورية لتضاعف الحمض النووي الخلوي، وإعادة تركيبه، وإصلاحه، ونسخه. يمكن للتلاعب الكيميائي بعملياتها الجزيئية أن يغير معدل انقسام الخلايا السرطانية، بالإضافة إلى كفاءة العمليات والتوازن الخلوي. قد يكون لاحتجاز إنزيمات فك لولب الحمض النووي، وهي نوع من بروتينات استقلاب الحمض النووي، بواسطة جزيئات صغيرة، آثار ضارة على الخلايا السرطانية سريعة التكاثر، مما قد يكون فعالًا في علاج السرطان.

أثناء الانقسام الاختزالي، تُصلح كسور الحمض النووي المزدوجة وغيرها من أضرار الحمض النووي في الكروماتيد عن طريق إعادة التركيب المتماثل باستخدام الكروماتيد الشقيق أو كروماتيد غير شقيق متماثل كقالب. يمكن أن ينتج عن هذا الإصلاح عبور (CO) أو، في أغلب الأحيان، مُعاد تركيبه بدون عبور (NCO). في خميرة Schizosaccharomyces pombe، يُوجه إنزيم FmI1، وهو إنزيم فك لولب الحمض النووي من عائلة FANCM، تكوين إعادة التركيب NCO أثناء الانقسام الاختزالي. [ 53 ] كما يُوجه إنزيم Rqh1، وهو إنزيم فك لولب من نوع RecQ، إعادة التركيب NCO أثناء الانقسام الاختزالي. [ 54 ] تُعزز هذه الإنزيمات، من خلال قدرتها على فك لولب وسائط حلقة D ، إعادة التركيب NCO عن طريق عملية تلدين السلاسل المعتمدة على التخليق .

في نبات رشاد أذن الفأر (Arabidopsis thaliana) ، يعزز إنزيم الهيليكاز FANCM عملية التبادل الجيني غير المتماثل (NCO) ويثبط تكوين عمليات التبادل الجيني المتماثل (CO). [ 55 ] كما يقلل إنزيم هيليكاز آخر، هو RECQ4A/B، من عمليات التبادل الجيني المتماثل بشكل مستقل. وقد أشير إلى أن عمليات التبادل الجيني المتماثل محدودة بسبب التكاليف طويلة الأجل لإعادة التركيب الجيني المتماثل، أي تفكك التراكيب الجينية المواتية للأليلات التي تراكمت بفعل الانتقاء الطبيعي في الماضي . [ 55 ]

إنزيمات فك اللولب RNA

إنزيم فك اللولب RNA البشري من نوع DEAD-box
أ
تُظهر هذه الصورة تسلسلات المحفزات المختلفة والمجالات المساعدة التي تُسهم في فكّ لولب الحمض النووي الريبوزي (فصل السلاسل الموضعي). المناطق الحمراء هي مجالات ارتباط الأدينوسين ثلاثي الفوسفات (ATP)، والمناطق الصفراء هي مجالات تفاعل الحمض النووي الريبوزي. كما توجد تسلسلات محددة تُسمى بروتينات صندوق DEAD، تُساعد في تحفيز التفاعلات التي لا تتطلب تحلل الأدينوسين ثلاثي الفوسفات (ATP) بشكل مباشر، طالما أنه يرتبط بالمجالات الموجودة على السلسلة.

تُعدّ إنزيمات فكّ لولب الحمض النووي الريبوزي (RNA helicases) ضروريةً لمعظم عمليات استقلاب الحمض النووي الريبوزي، مثل تكوين الريبوسومات ، وتضفير الحمض النووي الريبوزي الرسول الأولي (pre-mRNA)، وبدء عملية الترجمة . كما أنها تلعب دورًا هامًا في استشعار الحمض النووي الريبوزي الفيروسي. [ 56 ] وتشارك هذه الإنزيمات في تنظيم الاستجابة المناعية المضادة للفيروسات لقدرتها على تحديد الحمض النووي الريبوزي الغريب في الفقاريات. حوالي 80% من جميع الفيروسات هي فيروسات حمض نووي ريبوزي، وتحتوي على إنزيمات فكّ لولب الحمض النووي الريبوزي الخاصة بها. [ 57 ] وقد رُبطت إنزيمات فكّ لولب الحمض النووي الريبوزي المعيبة بالسرطانات والأمراض المعدية والاضطرابات التنكسية العصبية. [ 56 ] ومن بين الاضطرابات العصبية المرتبطة بإنزيمات فكّ لولب الحمض النووي الريبوزي المعيبة: التصلب الجانبي الضموري ، وضمور العضلات الشوكي ، ورنح مخيخي نخاعي من النوع الثاني ، ومرض الزهايمر ، ومتلازمة التقلص الخلقي المميت . [ 57 ]

توجد إنزيمات فك اللولب RNA وإنزيمات فك اللولب DNA معًا في جميع عائلات إنزيمات فك اللولب الفائقة باستثناء SF6. [ 58 ] [ 59 ] جميع إنزيمات فك اللولب RNA حقيقية النواة التي تم تحديدها حتى الآن لا تُشكّل حلقات، وهي جزء من SF1 وSF2. من ناحية أخرى، وُجدت إنزيمات فك اللولب RNA المُشكّلة للحلقات في البكتيريا والفيروسات. [ 56 ] مع ذلك، لا تُظهر جميع إنزيمات فك اللولب RNA نشاط فك اللولب كما هو مُعرّف بالوظيفة الإنزيمية، أي بروتينات عائلة Swi/Snf. على الرغم من أن هذه البروتينات تحمل أنماط فك اللولب النموذجية، وتُحلّل ATP بطريقة تعتمد على الحمض النووي، وتتكون حول نواة فك اللولب، إلا أنه بشكل عام، لا يُلاحظ أي نشاط لفك اللولب. [ 60 ]

تتميز إنزيمات فك اللولب RNA التي تُظهر نشاطًا في فك اللولب بآليتين مختلفتين على الأقل: فك اللولب المزدوج التقليدي وفصل السلاسل الموضعي. فك اللولب المزدوج التقليدي هو فصل تدريجي وموجه لسلسلة مزدوجة، كما هو موضح أعلاه لفك لولب DNA. أما فصل السلاسل الموضعي فيحدث من خلال عملية يتم فيها تحميل إنزيم فك اللولب في أي مكان على طول اللولب المزدوج. وعادةً ما يتم ذلك بمساعدة منطقة أحادية السلسلة من RNA، ويصاحب تحميل الإنزيم ارتباط ATP. [ 61 ] بمجرد ارتباط إنزيم فك اللولب وATP، يحدث فصل السلاسل الموضعي، والذي يتطلب ارتباط ATP ولكن ليس عملية تحلل ATP نفسها. [ 62 ] ونظرًا لوجود عدد أقل من أزواج القواعد، ينفصل اللولب المزدوج دون مساعدة إضافية من الإنزيم. تستخدم إنزيمات فك اللولب من نوع DEAD/DEAH هذا النمط من فك اللولب . [ 63 ]

تتوفر حاليًا قاعدة بيانات لإنزيمات فك اللولب الحمض النووي الريبي [ 64 ] على الإنترنت، تحتوي على قائمة شاملة لإنزيمات فك اللولب الحمض النووي الريبي مع معلومات مثل التسلسل والبنية والوظائف البيوكيميائية والخلوية. [ 56 ]

أدوات تشخيصية لقياس الهيليكاز

قياس ومراقبة نشاط إنزيم الهيليكاز

تُستخدم طرقٌ متنوعة لقياس نشاط إنزيم الهيليكاز في المختبر . تتراوح هذه الطرق بين المقايسات النوعية (المقايسات التي لا تتضمن عادةً قيمًا أو قياسات) والمقايسات الكمية (المقايسات ذات النتائج العددية التي يمكن استخدامها في التحليل الإحصائي والرقمي). في عامي 1982-1983، طُوِّر أول اختبار كيميائي حيوي مباشر لقياس نشاط إنزيم الهيليكاز. [ 15 ] [ 65 ] سُمِّيَت هذه الطريقة "مقايسة إزاحة السلسلة".

  • تتضمن تقنية إزاحة السلسلة وسم جزيئات الحمض النووي المزدوجة بالإشعاع. بعد المعالجة بالهيليكاز، يُكشف عن الحمض النووي أحادي السلسلة بصريًا منفصلًا عن الحمض النووي ثنائي السلسلة باستخدام الرحلان الكهربائي الهلامي غير المشوه . بعد الكشف عن الحمض النووي أحادي السلسلة، تُقاس كمية الوسم الإشعاعي الموجود عليه لإعطاء قيمة عددية لمقدار فك الحمض النووي ثنائي السلسلة.
    إن اختبار إزاحة السلسلة مقبول للتحليل النوعي، وعدم قدرته على عرض النتائج لأكثر من نقطة زمنية واحدة، واستهلاكه للوقت، واعتماده على المركبات المشعة للوسم، كلها أمور تستدعي الحاجة إلى تطوير أدوات تشخيصية يمكنها مراقبة نشاط الهيليكاز في الوقت الحقيقي.

طُوِّرت لاحقًا طرق أخرى تضمنت بعضًا من العناصر التالية، إن لم يكن جميعها: آليات الإنتاجية العالية، واستخدام وسم النيوكليوتيدات غير المشعة، وتقليل زمن التفاعل/استهلاك الوقت، والمراقبة الآنية لنشاط الهيليكاز (باستخدام القياس الحركي بدلًا من تحليل نقطة النهاية/النقطة الواحدة). تشمل هذه المنهجيات: "طريقة التدفق السريع للإخماد، والفحوصات القائمة على التألق، وفحوصات الترشيح، وفحص التقارب الوميضي ، وفحص نقل طاقة الرنين الفلوري المعتمد على الزمن ، وفحص قائم على تقنية اللوحة الوميضية، وفحوصات إخماد التألق المتجانسة المعتمدة على الزمن، وفحوصات الهيليكاز القائمة على التألق الكيميائي الكهربائي". [ 16 ] وباستخدام معادلات رياضية متخصصة، يمكن استخدام بعض هذه الفحوصات لتحديد عدد النيوكليوتيدات المزدوجة التي يمكن للهيليكاز كسرها لكل تحلل مائي لجزيء واحد من ATP. [ 66 ]

تتوفر أيضًا مجموعات تشخيصية تجارية. إحدى هذه المجموعات هي اختبار "Trupoint" التشخيصي من شركة PerkinElmer . يعتمد هذا الاختبار على تقنية إخماد التألق المعتمدة على الزمن، والتي تستخدم تقنية "SignalClimb" من PerkinElmer، والتي تعتمد على علامتين ترتبطان بالقرب من بعضهما البعض على سلسلتي الحمض النووي المتقابلتين. إحدى العلامتين هي مركب لانثانيد فلوري، والذي يُستخدم كعلامة يتم رصدها من خلال قارئ لوحات مناسب ذي 96/384 بئرًا. أما العلامة الأخرى فهي جزيء عضوي مثبط. يقوم هذا الاختبار على "إخماد" أو كبح إشارة مركب اللانثانيد بواسطة الجزيء العضوي المثبط عندما يكونان متقاربين - كما هو الحال عندما يكون الحمض النووي المزدوج في حالته الطبيعية. عند تنشيط إنزيم الهيليكاز على الحمض النووي المزدوج، تنفصل علامتا المثبط واللانثانيد مع فك التفاف الحمض النووي. يؤدي هذا الفقدان في القرب إلى إبطال قدرة مثبطات التألق على كبح إشارة اللانثانيد، مما يتسبب في زيادة ملحوظة في التألق، والتي تمثل كمية الحمض النووي غير الملتف، ويمكن استخدامها كمقياس كمي لنشاط إنزيم الهيليكاز. يُركز تطبيق واستخدام تقنيات تصوير التألق لجزيء واحد، مع التركيز على الطرق التي تشمل الحبس البصري بالتزامن مع التصوير فوق الفلوري، وكذلك التثبيت السطحي بالتزامن مع تصوير التألق بالانعكاس الداخلي الكلي. وبالاقتران مع خلايا التدفق ذات القنوات الدقيقة والتحكم الميكروفلويدي، يُمكن تصوير وتتبع جزيئات البروتين والحمض النووي الموسومة بالفلورة، مما يتيح قياس فك التفاف الحمض النووي وانتقاله بدقة جزيئية مفردة. [ 67 ]

تحديد قطبية الهيليكاز

تُعرَّف قطبية الهيليكاز، والتي تُعرف أيضًا باسم "الاتجاهية"، بأنها اتجاه حركة الهيليكاز على شريط الحمض النووي DNA/RNA المفرد (الموصوف إما 5'→3' أو 3'→5'). يُعد تحديد هذه القطبية أمرًا بالغ الأهمية، على سبيل المثال، لتحديد ما إذا كان الهيليكاز المختبر يرتبط بشريط الحمض النووي DNA الرائد أو شريط الحمض النووي DNA المتأخر. ولتوصيف هذه الخاصية للهيليكاز، يُستخدم حمض نووي DNA مزدوج جزئيًا كركيزة، حيث يحتوي على منطقة مركزية من شريط DNA مفرد، مع مناطق مزدوجة من الحمض النووي DNA بأطوال مختلفة (منطقة قصيرة تمتد من 5'→3' ومنطقة أطول تمتد من 3'→5') على جانبي هذه المنطقة. [ 68 ] بمجرد إضافة الهيليكاز إلى تلك المنطقة المركزية من شريط DNA المفرد، يتم تحديد القطبية من خلال توصيفها على شريط DNA المفرد المتشكل حديثًا.

انظر أيضاً

مراجع

  1. ↑ وو ي (2012). " فكّ اللفّ وإعادة اللفّ: وجهان للهليكاز؟" . مجلة الأحماض النووية . 2012 140601. doi : 10.1155/2012/140601 . PMC 3409536. PMID 22888405 .  
  2. 1 2 3 أوماتي ب، توتيجا ن، توتيجا ر (يناير 2011). "تحليل شامل على مستوى الجينوم للهيليكازات البشرية" . علم الأحياء التواصلي والتكاملي . 4 (1): 118-137 . doi : 10.4161/cib.13844 . PMC 3073292. PMID 21509200 .  
  3. 1 2 باتيل إس إس، دونميز آي (يوليو 2006). "آليات عمل الهيليكازات" . مجلة الكيمياء البيولوجية . 281 (27): 18265-18268 . doi : 10.1074/jbc.R600008200 . PMID 16670085 . 
  4. ↑ ليونيه تي، سبيرينغ إم إم، بينكوفيتش إس جيه، بنسيمون دي، كروكيت في (ديسمبر 2007). "المراقبة الآنية لإنزيم الهيليكاز gp41 لفيروس T4 تكشف عن آلية فك اللولب" . وقائع الأكاديمية الوطنية للعلوم في الولايات المتحدة الأمريكية . 104 (50): 19790-19795 . Bibcode : 2007PNAS..10419790L . doi : 10.1073/pnas.0709793104 . PMC 2148377. PMID 18077411 .  
  5. 1 2 3 4 5 6 7 جونسون دي إس، باي إل، سميث بي واي، باتيل إس إس، وانغ إم دي (يونيو 2007). " دراسات الجزيء المفرد تكشف ديناميكيات فك الحمض النووي بواسطة إنزيم الهيليكاز T7 الحلقي الشكل" . مجلة الخلية . 129 (7): 1299-1309 . doi : 10.1016/j.cell.2007.04.038 . PMC 2699903. PMID 17604719 .  
  6. 1 2 "باحثون يحلون لغز كيفية انفصال خيوط الحمض النووي" . 2007-07-03 . تم الاطلاع عليه بتاريخ 2007-07-05 .
  7. 1 2 3 4 5 بيترتون، إم دي، ويوليشر، إف (31 أغسطس 2005). "تصحيح: فتح السلاسل المزدوجة للأحماض النووية بواسطة الهيليكاز: الفتح النشط مقابل الفتح السلبي [Phys. Rev. E 71, 011904 (2005)]". Physical Review E. 72 ( 2) 029906. Bibcode : 2005PhRvE..72b9906B . doi : 10.1103/PhysRevE.72.029906 .
  8. 1 2 3 4 5 6 مانوساس م، شي إكس جي، بنسيمون د، كروكيت ف (سبتمبر 2010). "الآليات النشطة والسلبية للهيليكازات" . أبحاث الأحماض النووية . 38 (16): 5518-5526 . doi : 10.1093/nar/gkq273 . PMC 2938219. PMID 20423906 .  
  9. 1 2 3 4 5 6 جاريلو ج، إيبارا ب، كاو-غارسيا ف.ج (2021). "تضاعف الحمض النووي: تحليل بيانات ونماذج التلاعب بالجزيئات المفردة في المختبر " . مجلة التكنولوجيا الحيوية الحاسوبية والبنيوية . 19 : 3765-3778 . doi : 10.1016/j.csbj.2021.06.032 . PMC 8267548. PMID 34285777 .  
  10. ↑ وو، كولين ج.؛ سبيس، ماريا (2013). "نظرة عامة: ما هي الهيليكازات؟". هيليكازات الحمض النووي وبروتينات محرك الحمض النووي . التقدم في الطب التجريبي وعلم الأحياء. المجلد 767. الصفحات 1-16 . doi : 10.1007/978-1-4614-5037-5_1 . ISBN   978-1-4614-5036-8PMID 23161004​​ 
  11. ↑ "مقرر الكيمياء الحيوية (BB 451/551) لكيفن أهيرن في جامعة ولاية أوريغون" . oregonstate.edu . مؤرشف من الأصل بتاريخ 26 يناير 2021. تم الاطلاع عليه بتاريخ 3 يناير 2024 .
  12. ↑ مكتبة الرسوم المتحركة ثلاثية الأبعاد؛ النسخ:(متقدم)
  13. 1 2 عبد المنعم م، دوروالد هـ، هوفمان-بيرلينغ هـ (يونيو 1976). "فك لولب الحمض النووي بواسطة الإنزيمات. 2. فصل السلسلة بواسطة إنزيم فك لولب الحمض النووي المعتمد على الأدينوسين ثلاثي الفوسفات" . المجلة الأوروبية للكيمياء الحيوية . 65 (2): 441-449 . doi : 10.1111/j.1432-1033.1976.tb10359.x . PMID 133023 . 
  14. 1 2 هوتا واي، ستيرن إتش (مايو 1978). "بروتين فك الحمض النووي من الخلايا الانقسامية لزنبق الزنبق". الكيمياء الحيوية . 17 (10): 1872-1880 . doi : 10.1021/bi00603a011 . PMID 207302 . 
  15. 1 2 3 فينكاتيسان م، سيلفر ل ل، نوسال ن ج (أكتوبر 1982). "بروتين الجين 41 من العاثية T4، الضروري لتخليق بادئات الحمض النووي الريبي، هو أيضًا إنزيم فك لولب الحمض النووي" . مجلة الكيمياء البيولوجية . 257 (20): 12426-12434 . doi : 10.1016/S0021-9258(18)33731-1 . PMID 6288720 . 
  16. توتيجا ن، توتيجا ر (مايو 2004). "إنزيمات فك لولب الحمض النووي في بدائيات النوى وحقيقيات النوى. بروتينات حركية جزيئية أساسية للآليات الخلوية" . المجلة الأوروبية للكيمياء الحيوية . 271 (10): 1835-1848 . Bibcode : 2004EJBio.271.1835T . doi : 10.1111/j.1432-1033.2004.04093.x . PMC 7164108. PMID 15128294 .  
  17. ^ هوبشر يو، ستالدر إتش بي (أغسطس 1985). "مروحية الحمض النووي للثدييات" . أبحاث الأحماض النووية . 13 (15): 5471-5483 . دوى : 10.1093/nar/13.15.5471 . بمك 321884 . بميد 3162158 .  
  18. ↑ ستال هـ، دروج ب، كنيبرز ر (أغسطس 1986). "نشاط إنزيم فك اللولب DNA لمستضد الورم الكبير SV40" . مجلة EMBO . 5 (8): 1939-1944 . doi : 10.1002/j.1460-2075.1986.tb04447.x . PMC 1167061. PMID 3019672 .  
  19. ↑ سوغينو أ، ريو ب هـ، سوغينو ت، ناوموفسكي ل، فريدبيرغ إي سي (سبتمبر 1986). "إنزيم ATPase جديد يعتمد على الحمض النووي ويحفز بوليميراز الحمض النووي الأول في الخميرة، وله نشاط فك لولب الحمض النووي" . مجلة الكيمياء البيولوجية . 261 (25): 11744-11750 . doi : 10.1016/S0021-9258(18)67306-5 . PMID 3017945 . 
  20. ↑ غوربالينيا، أ. إي.، كونين، إي. في.، دونتشينكو، أ. ب.، بلينوف، ف. م. (يونيو 1989). "عائلتان فائقتان مترابطتان من الهيليكازات المفترضة المشاركة في تضاعف الحمض النووي، وإعادة التركيب، والإصلاح، والتعبير عن جينومات الحمض النووي DNA وRNA" . مجلة أبحاث الأحماض النووية . 17 (12): 4713-4730 . doi : 10.1093 / nar/17.12.4713 . PMC 318027. PMID 2546125 .  
  21. ↑ ليندر، ب.، لاسكو، ب.ف.، أشبورنر، م.، ليروي، ب.، نيلسون، ب.ج.، نيشي، ك.، شناير، ج.، سلونيمسكي، ب.ب. (1989) ميلاد صندوق DEAD. مجلة Nature (لندن) 337، 121-122.
  22. ↑ توتيجا ن، توتيجا ر، رحمن ك، كانغ ل ي، فالاشي أ (ديسمبر 1990). "إنزيم فك لولب الحمض النووي من الخلايا البشرية" . مجلة أبحاث الأحماض النووية . 18 (23): 6785-6792 . doi : 10.1093/nar/18.23.6785 . PMC 332732. PMID 1702201 .  
  23. ↑ هيمان، جي إل، وهاوسويرث، دبليو دبليو (سبتمبر 1992). "إنزيم فك اللولب DNA من ميتوكوندريا الثدييات" . وقائع الأكاديمية الوطنية للعلوم في الولايات المتحدة الأمريكية . 89 (18): 8562-8566 . Bibcode : 1992PNAS...89.8562H . doi : 10.1073 / pnas.89.18.8562 . PMC 49960. PMID 1326759 .  
  24. ↑ توتيجا ن، فان ت ن، تيواري ك ك (مايو 1996). "تنقية وتوصيف إنزيم فك لولب الحمض النووي من بلاستيدات البازلاء الخضراء الذي ينتقل في الاتجاه من 3' إلى 5'" . المجلة الأوروبية للكيمياء الحيوية . 238 (1): 54-63 . doi : 10.1111/j.1432-1033.1996.0054q.x . PMID 8665952 . 
  25. ↑ توتيجا ر، مالهوترا ب، سونغ ب، توتيجا ن، تشوهان ف س (2002). "عزل وتوصيف نظير eIF-4A من بلازموديوم سينومولجي". علم الطفيليات الجزيئي والكيميائي الحيوي . 124 ( 1-2 ): 79-83 . doi : 10.1016/S0166-6851(02)00205-0 . PMID 12387853 . 
  26. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 Singleton MR, Dillingham MS, Wigley DB (2007). "بنية وآلية عمل الهيليكازات وناقلات الأحماض النووية". Annual Review of Biochemistry . 76 ( 1 ): 23–50 . Bibcode : 2007ARBio..76...23S . doi : 10.1146/annurev.biochem.76.052305.115300 . PMID 17506634 . 
  27. ١ ٢ ٣ ٤ فيرمان-ويليامز، إم إي، غونتر، يو بي، جانكوفسكي، إي (يونيو ٢٠١٠). "هيليكازات SF1 وSF2: مسائل عائلية" . الرأي الحالي في البيولوجيا التركيبية . ٢٠ (٣): ٣١٣-٣٢٤ . doi : 10.1016/j.sbi.2010.03.011 . PMC 2916977. PMID 20456941 .  
  28. ↑ ستيلتر م، أكاجاوي س، ماكسويني س، تيمينز ج (2013). "نظرة هيكلية وآلية على فك الحمض النووي بواسطة Deinococcus radiodurans UvrD" . PLOS ONE . 8 (10) e77364. Bibcode : 2013PLoSO...877364S . doi : 10.1371/journal.pone.0077364 . PMC 3797037. PMID 24143224 .  
  29. ^ آيير إل إم، أرافيند إل، كونين إي في (ديسمبر 2001). "أصل مشترك لأربع عائلات متنوعة من فيروسات الحمض النووي حقيقية النواة الكبيرة" . مجلة علم الفيروسات . 75 (23): 11720–11734 . بيب كود : 2001JVir...7511720I . دوى : 10.1128/JVI.75.23.11720-11734.2001 . بمك 114758 . بميد 11689653 .  
  30. ↑ إيير إل إم، لايبي دي دي، كونين إي في، أرافيند إل (2004). "التاريخ التطوري والتصنيف عالي المستوى لإنزيمات AAA+ ATPases". مجلة البيولوجيا التركيبية . 146 ( 1-2 ): 11-31 . doi : 10.1016/j.jsb.2003.10.010 . PMID 15037234 . 
  31. 1 2 3 4 5 روبرز إتش إتش، وهاميل بي سي (يناير 2005). "التخلف العقلي المرتبط بالكروموسوم X". مراجعات الطبيعة. علم الوراثة . 6 (1): 46-57 . doi : 10.1038/nrg1501 . PMID 15630421 . 
  32. 1 2 3 جيبونز آر جيه، بيكيتس دي جيه، فيلارد إل، هيغز دي آر (مارس 1995). "طفرات في منظم نسخ عالمي افتراضي تسبب التخلف العقلي المرتبط بالكروموسوم X مع الثلاسيميا ألفا (متلازمة ATR-X)" . مجلة Cell . 80 (6): 837-845 . doi : 10.1016/0092-8674(95)90287-2 . PMID 7697714 . 
  33. 1 2 قاعدة بيانات البروتينات على الإنترنت Nextprot. "ATRX- منظم النسخ ATRX". تم الاطلاع عليه في 12 نوفمبر 2012.
  34. 1 2 بيكيتس دي جيه، هيغز دي آر، باتشو إس، بليك دي جيه، كواريل أو دبليو، غيبونز آر جيه (ديسمبر 1996). "يشفر جين ATRX عضوًا جديدًا من عائلة بروتينات SNF2: تشير الطفرات إلى آلية مشتركة وراء متلازمة ATR-X" . علم الوراثة الجزيئية البشرية . 5 (12): 1899-1907 . doi : 10.1093/hmg/5.12.1899 . PMID 8968741 . 
  35. 1 2 3 جيبونز ر (مايو 2006). "الثلاسيميا ألفا - التخلف العقلي المرتبط بالكروموسوم X" . مجلة أورفانيت للأمراض النادرة . 1 15. doi : 10.1186/1750-1172-1-15 . PMC 1464382. PMID 16722615 .  
  36. ↑ ستيفنسون، ر. إي. (1993). آدم، م. ب.، إيفرمان، د. ب.، ميرزا، ج. م.، باجون، ر. أ.، والاس، س. إي.، بين، ل. ج.، جريب، ك. و.، أميميا، أ. (محررون). "متلازمة ألفا ثلاسيميا المرتبطة بالكروموسوم X للإعاقة الذهنية". GeneReviews . سياتل (واشنطن): جامعة واشنطن، سياتل. PMID 20301622 . 
  37. ↑ رودولف ج، رويون س، شوارتز-لينك يو، وايت إم إف (يناير 2010). "إنزيم الهيليكاز XPD يفكّ بنية الفقاعات ولا يتأثر بتلف الحمض النووي الذي تتم إزالته بواسطة مسار إصلاح استئصال النيوكليوتيدات" . مجلة أبحاث الأحماض النووية . 38 (3): 931-941 . doi : 10.1093/nar/ gkp1058 . PMC 2817471. PMID 19933257 .  
  38. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 فان إل، فوس جيه أو، تشينغ كيو جيه، أرفاي إيه إس، هامل إم، روبرتس في إيه، وآخرون . (مايو 2008). " بنية ونشاط إنزيم XPD الحلزوني: رؤى حول الأنماط الظاهرية للسرطان والشيخوخة من طفرات XPD" . مجلة Cell . 133 (5): 789-800 . doi : 10.1016/j.cell.2008.04.030 . PMC 3055247. PMID 18510924 .   
  39. 1 2 لاين جيه بي، موكيه في، إيغلي جيه إم (2006). "الأنشطة الإنزيمية لـ TFIIH في النسخ وإصلاح استئصال النيوكليوتيدات". إصلاح الحمض النووي، الجزء أ . طرق في علم الإنزيمات. المجلد 408. الصفحات 246-263 . doi : 10.1016/S0076-6879(06)08015-3 . ISBN   978-0-12-182813-4PMID 16793373​​ 
  40. 1 2 تيرود إف، بوسو دي، كوين إف، إيغلي جيه إم (يناير 1999). "إعادة بناء عامل النسخ TFIIH: تحديد وظائف الوحدات الفرعية الإنزيمية الثلاث، XPB وXPD وcdk7" . الخلية الجزيئية . 3 (1): 87-95 . doi : 10.1016/S1097-2765(00)80177-X . PMID 10024882 . 
  41. 1 2 سونغ ب، بايلي ف، ويبر س، طومسون ل هـ، براكاش ل، براكاش س (أكتوبر 1993). "جين المجموعة د من جفاف الجلد المصطبغ البشري يشفر إنزيم هيليكاز الحمض النووي". نيتشر . 365 (6449): 852-855 . Bibcode : 1993Natur.365..852S . doi : 10.1038/365852a0 . PMID 8413672 . 
  42. 1 2 شيفر إل، روي آر، همبرت إس، مونكولين في، فيرميولين دبليو، هويج ميكرز جيه إتش، وآخرون . (أبريل 1993). “مروحية إصلاح الحمض النووي: أحد مكونات عامل النسخ الأساسي BTF2 (TFIIH)”. علوم . 260 (5104): 58– 63. بيب كود : 1993Sci...260...58S . دوى : 10.1126/science.8465201 . بميد 8465201 .  
  43. هانادا ك ، هيكسون آي دي (سبتمبر 2007). " الوراثة الجزيئية لاضطرابات إنزيم RecQ الحلزوني" . علوم الحياة الخلوية والجزيئية . 64 (17): 2306-2322 . doi : 10.1007/s00018-007-7121-z . PMC 11136437. PMID 17571213 .  
  44. 1 2 3 4 5 أوبريسكو، ب. ل.، تشينغ، و. هـ.، بور، ف. أ. (أبريل 2004). "التقاء الكيمياء الحيوية لإنزيم RecQ الحلزوني والأمراض البشرية" . مجلة الكيمياء البيولوجية . 279 (18): 18099-18102 . doi : 10.1074/jbc.R300034200 . PMID 15023996 . 
  45. ↑ أويانغ كيه جيه، وو إل إل، إليس إن إيه (2008). "إعادة التركيب المتماثل والحفاظ على سلامة الجينوم: السرطان والشيخوخة من منظور إنزيمات RecQ الحلزونية البشرية". آليات الشيخوخة والتطور . 129 ( 7-8 ): 425-440 . doi : 10.1016/j.mad.2008.03.003 . PMID 18430459 . 
  46. ^ إليس نا، جرودن جي، يي تي زد، ستراوغين جي، لينون دي جي، سيوتشي إس، وآخرون . (نوفمبر 1995). "المنتج الجيني لمتلازمة بلوم متماثل مع طائرات الهليكوبتر RecQ" . خلية . 83 (4): 655-666 . دوى : 10.1016/0092-8674(95)90105-1 . بميد 7585968 .  
  47. 1 2 سيلاك ن، باخراتي سي زد، شيفيلف آي، ديتشي تي، فان لون بي، جاكوب إيه، وآخرون . (سبتمبر 2008). "يتفاعل إنزيم الهيليكاز الخاص بمتلازمة بلوم (BLM) فيزيائيًا ووظيفيًا مع p12، وهي أصغر وحدة فرعية من بوليميراز الحمض النووي البشري دلتا" . مجلة أبحاث الأحماض النووية . 36 (16): 5166-5179 . doi : 10.1093/nar/gkn498 . PMC 2532730. PMID 18682526 .   
  48. 1 2 غراي إم دي، شين جيه سي، كاماث-لوب إيه إس، بلانك إيه، سوفر بي إل، مارتن جي إم، وآخرون . (سبتمبر 1997). "بروتين متلازمة ويرنر هو إنزيم فك لولب الحمض النووي". علم الوراثة الطبيعية . 17 (1): 100-103 . doi : 10.1038/ng0997-100 . PMID 9288107 .  
  49. ↑ كيتاو إس، شيماموتو إيه، غوتو إم، ميلر آر دبليو، سميثسون دبليو إيه، ليندور إن إم، فورويتشي واي (مايو 1999). "طفرات في جين RECQL4 تسبب مجموعة فرعية من حالات متلازمة روثمون-تومسون". مجلة نيتشر جينيتكس . 22 (1): 82-84 . doi : 10.1038/8788 . PMID 10319867 . 
  50. ↑ غوبتا، سونيا فيديوشي؛ شميدت، كريستينا هيلدغارد (18 فبراير 2020). " الحفاظ على سلامة جينوم الخميرة بواسطة إنزيمات فك اللولب DNA من عائلة RecQ" . الجينات . 11 (2): 205. doi : 10.3390/genes11020205 . PMC 7074392. PMID 32085395 .  
  51. ↑ ديبناث، سوبراتا؛ شارما، سودها (5 يونيو 2020). " إنزيم RECQ1 الحلزوني في استقرار الجينوم والسرطان" . الجينات . 11 (6): 622. doi : 10.3390/genes11060622 . PMC 7348745. PMID 32517021 .  
  52. ↑ هندريكسون، دبليو إيه؛ وارد، كيه بي (27-10-1975). "نماذج ذرية للهياكل الببتيدية لبروتين الميوهيميرثرين والهيميرثرين". مجلة الاتصالات البحثية في الكيمياء الحيوية والفيزياء الحيوية . 66 (4): 1349-1356 . رمز Bibcode : 1975BBRC...66.1349H . doi : 10.1016/0006-291x(75)90508-2 . PMID 5 . 
  53. ↑ لورنز أ، عثمان ف، صن و، ناندي س، شتايناخر ر، ويتبي م.س (يونيو 2012). "يوجه نظير FANCM في خميرة الانشطار إعادة التركيب غير المتقاطع أثناء الانقسام الاختزالي" . مجلة ساينس . 336 (6088): 1585-1588 . Bibcode : 2012Sci...336.1585L . doi : 10.1126/science.1220111 . PMC 3399777. PMID 22723423 .  
  54. ↑ لورنز أ، ميهاتس أ، عثمان ف، ويتبي م.س. (ديسمبر 2014). "نظائر ووسائط Rad51/Dmc1 تعارض إنزيمات فك اللولب DNA للحد من تكوين الحمض النووي الهجين وتعزيز عمليات العبور أثناء إعادة التركيب الميوزي" . مجلة أبحاث الأحماض النووية . 42 (22): 13723-13735 . doi : 10.1093/nar/gku1219 . PMC 4267644. PMID 25414342 .  
  55. 1 2 سيغويلا-أرنو م، كريسماني و، لارشيفيك س، مازيل ج، فروجر ن، شوينارد س، وآخرون . (أبريل 2015). "آليات متعددة تحد من عمليات العبور الميوزي: يعمل TOP3α واثنان من نظائر BLM على تثبيط عمليات العبور بالتوازي مع FANCM" . وقائع الأكاديمية الوطنية للعلوم في الولايات المتحدة الأمريكية . 112 (15): 4713-4718 . Bibcode : 2015PNAS..112.4713S . doi : 10.1073/pnas.1423107112 . PMC 4403193. PMID 25825745 .   
  56. 1 2 3 4 جانكوفسكي أ، غونتر يو بي، جانكوفسكي إي (يناير 2011). "قاعدة بيانات هيليكاز الحمض النووي الريبي" . أبحاث الأحماض النووية . 39 (عدد قواعد البيانات): D338– D341. doi : 10.1093/nar/gkq1002 . PMC 3013637. PMID 21112871 .  
  57. 1 2 ستايمر إل، كلوسترماير دي (يونيو 2012). "إنزيمات فك اللولب في الحمض النووي الريبي في العدوى والمرض" . بيولوجيا الحمض النووي الريبي . 9 (6): 751-771 . doi : 10.4161/rna.20090 . PMID 22699555 . 
  58. ↑ جانكوفسكي إي، فيرمان-ويليامز إم إي (2010). "مقدمة في إنزيمات فك لولب الحمض النووي الريبي: العائلات الفائقة، والعائلات، والمواضيع الرئيسية". في جانكوفسكي إي (محرر). إنزيمات فك لولب الحمض النووي الريبي (علوم الجزيئات الحيوية للجمعية الملكية للكيمياء) . كامبريدج، إنجلترا: الجمعية الملكية للكيمياء. ص 5. ISBN  978-1-84755-914-2.
  59. ↑ رانجي أ، بوريس-لوري ك (2010). " إنزيمات فك اللولب RNA: أدوار ناشئة في تضاعف الفيروسات والاستجابة المناعية الفطرية للمضيف" . بيولوجيا RNA . 7 (6): 775-787 . doi : 10.4161/rna.7.6.14249 . PMC 3073335. PMID 21173576 .  
  60. ↑ جانكوفسكي إي (يناير 2011). "إنزيمات فك اللولب الحمض النووي الريبي أثناء العمل: الارتباط وإعادة الترتيب" . اتجاهات في العلوم البيوكيميائية . 36 (1): 19-29 . doi : 10.1016/j.tibs.2010.07.008 . PMC 3017212. PMID 20813532 .  
  61. ↑ يانغ كيو، ديل كامبو إم، لامبويتز إيه إم، جانكوفسكي إي (أكتوبر 2007). "بروتينات صندوق DEAD تفك اللوالب المزدوجة عن طريق فصل الخيوط الموضعي" . الخلية الجزيئية . 28 (2): 253-263 . doi : 10.1016/j.molcel.2007.08.016 . PMID 17964264 . 
  62. ↑ ليو ف، بوتنام أ، جانكوفسكي إي (ديسمبر 2008). "تحلل الأدينوسين ثلاثي الفوسفات ضروري لإعادة تدوير بروتين صندوق DEAD، ولكنه ليس ضروريًا لفك اللولب المزدوج" . وقائع الأكاديمية الوطنية للعلوم في الولايات المتحدة الأمريكية . 105 (51): 20209-20214 . Bibcode : 2008PNAS..10520209L . doi : 10.1073/pnas.0811115106 . PMC 2629341. PMID 19088201 .  
  63. ↑ جارموسكايت، آي.، وراسل، ر. (2011). "بروتينات صندوق DEAD كإنزيمات فك لولب الحمض النووي الريبي ومرافقة" . مراجعات وايلي متعددة التخصصات. الحمض النووي الريبي . 2 (1): 135-152 . doi : 10.1002/wrna.50 . PMC 3032546. PMID 21297876 .  
  64. ↑ "فهرس /" . www.rnahelicase.org . مؤرشف من الأصل بتاريخ 18-12-2014 . تم الاطلاع عليه بتاريخ 07-12-2012 .
  65. ↑ ماتسون إس دبليو، تابور إس، ريتشاردسون سي سي (نوفمبر 1983). "بروتين الجين 4 لبكتيريا العاثية T7. توصيف نشاط الهيليكاز" . مجلة الكيمياء البيولوجية . 258 (22): 14017-14024 . doi : 10.1016/S0021-9258(17)44018-X . PMID 6315716 . 
  66. ↑ سارلوس ك، غيميسي م، كوفاتش م (يونيو 2012). "إنزيم RecQ الحلزوني ينتقل على طول الحمض النووي أحادي السلسلة بكفاءة معتدلة واقتران ميكانيكي كيميائي محكم" . وقائع الأكاديمية الوطنية للعلوم في الولايات المتحدة الأمريكية . 109 (25): 9804-9809 . Bibcode : 2012PNAS..109.9804S . doi : 10.1073/pnas.1114468109 . PMC 3382518. PMID 22665805 .  
  67. ↑ بافانكومار تي إل، إكسيل جيه سي، كوالتشيكوفسكي إس سي (1 يناير 2016). "التصوير الفلوري المباشر لانتقال وفك لولب الحمض النووي بواسطة إنزيمات الهيليكاز الفردية". علم الإنزيمات أحادي الجزيء: طرق تعتمد على الفلورة وطرق عالية الإنتاجية . طرق في علم الإنزيمات. المجلد 581. الصفحات 1-32 . doi : 10.1016/bs.mie.2016.09.010 . ISBN   978-0-12-809267-5. PMC 5854184 . PMID 27793277 .  
  68. ↑ بوروفيتش، جيه إيه (1996). "إنزيمات فك اللولب في الحمض النووي". في: ديبامفيليس، إم إل (محرر). تضاعف الحمض النووي في الخلايا حقيقية النواة . كولد سبرينغ هاربور، نيويورك: مطبعة مختبر كولد سبرينغ هاربور. الصفحات 545-574 . ISBN  978-0-87969-459-3. OCLC 246537432 .