الهيئات البشرية

الأجسام النووية في خلايا الرئة الجنينية البشرية

الأجسام النووية (المعروفة أيضًا باسم النطاقات النووية أو النقاط النووية ) هي تراكيب جزيئية حيوية مكثفة ، وهي تراكيب غير غشائية توجد في نواة خلايا حقيقية النواة . [ 1 ] تشمل الأجسام النووية أجسام كاجال ، والنوية ، والبقع النووية (وتسمى أيضًا بقع التضفير)، والبقع المجاورة ، وأجسام موضع الهيستون، والأجسام النووية لبروتين سرطان الدم النخاعي الحاد (PML) (وتسمى أيضًا نقاط PML السرطانية). [ 2 ] تشمل الأجسام النووية أيضًا ND10. يرمز ND إلى النطاق النووي، ويشير الرقم 10 إلى عدد النقاط المرئية. [ 3 ] بالإضافة إلى ذلك، يُعد الكلاستوسوم نوعًا فرعيًا من الأجسام النووية، ويُعتقد أنه موقع لتحلل البروتين. [ 4 ]

على الرغم من أن مصطلح "المكثفات الجزيئية الحيوية" يُستخدم غالبًا كمرادف لمصطلح "الأجسام النووية"، فإن مصطلح "المكثفات" يشير إلى معرفة الخصائص الديناميكية الحرارية للجسم. [ 5 ] وبالتالي، فإن مصطلح "الجسم النووي" (وأحيانًا "الحيز النووي") هو مصطلح أكثر عمومية ويشمل التراكيب التي إما أن خصائصها الفيزيائية الحيوية ليست مكثفات أو أنها غير مختبرة حاليًا. [ 6 ]

ظهرت الأجسام النووية لأول مرة كبنى بارزة بين الكروماتين في نوى الخلايا الحيوانية الخبيثة أو المحفزة بشكل مفرط [ 7 ] [ 8 وقد تم تحديدها باستخدام الأجسام المضادة الذاتية لـ sp100 من تليف الكبد الصفراوي الأولي ، ولاحقًا عامل ابيضاض الدم النخاعي الحاد (PML)، ولكن يبدو أنها مرتفعة أيضًا في العديد من أمراض المناعة الذاتية والسرطانية. [ 9 ] تتميز النقاط النووية بثباتها الأيضي ومقاومتها للهضم بواسطة النيوكلياز والاستخلاص بالملح. [ 10 ]

بناء

رسم تخطيطي لتكوين الأجسام النووية.

تتكون الأجسام النووية البسيطة (النوعان الأول والثاني) وأغلفة الأجسام النووية المعقدة (الأنواع الثالث والرابع أ والخامس) من مادة ليفية غير كروماتينية، يُرجح أنها بروتينية. [ 11 ] وقد عُزلت هذه الأجسام النووية مع المادة النووية، وارتبطت بمكون المادة النووية الليفية الحبيبية عبر نتوءات من سطحها. [ 11 ] المكونات الأساسية للنقاط النووية هي البروتينات: المستضد النووي sp100، وLYSP100 (متماثل لـ sp100)، [ 12 ] وISG20 ، [ 13 ] ومستضد PML ، و NDP55 ، وبروتين 53 كيلو دالتون المرتبط بالمادة النووية. [ 14 ] كما ترتبط بروتينات أخرى، مثل PIC1/SUMO-1، المرتبطة بمركب المسام النووية ، بالنقاط النووية. [ 15 ] يمكن للبروتينات أن تعيد تنظيم نفسها في النواة، عن طريق زيادة عدد التفرعات استجابةً لأنواع مختلفة من الإجهاد (التحفيز أو الصدمة الحرارية، على التوالي). [ 16 ]

وظيفة

يبدو أن أحد بروتينات الجسم النووي يشارك في المناطق النشطة للنسخ. [ 17 ] يستجيب التعبير عن مستضد PML و sp100 للإنترفيرونات. ويبدو أن لـsp100 خصائص تنشيط النسخ. وقد أُفيد أن بروتين PML يثبط النمو والتحول، [ 8 ] ويمنع على وجه التحديد عدوى فيروس التهاب الفم الحويصلي (VSV) (وهو فيروس رابدو) وفيروس الإنفلونزا A، [ 18 ] دون غيرهما من الفيروسات. ويُعد البروتين الشبيه باليوبيكويتين SUMO-1 مسؤولاً عن تعديل بروتين PML بحيث يستهدف النقاط. [ 19 ] بينما يؤدي الإفراط في التعبير عن PML إلى موت الخلايا المبرمج. [ 20 ]

إحدى الوظائف المفترضة لهذه النقاط هي أنها بمثابة "مستودع نووي" أو "مخزن مؤقت". [ 21 ] قد لا تؤدي جميع الأجسام النووية الوظيفة نفسها. يرتبط البروتين Sp140 بأجسام معينة ويبدو أنه يشارك في تنشيط النسخ. [ 22 ]

لقد ثبت أن الأجسام النووية ND10 تلعب دورًا رئيسيًا في تنظيم الكروماتين . [ 23 ]

يُعتقد أن الأجسام النووية تُشارك في جوانب متعددة من تنظيم الجينات. فمن خلال تركيز الركائز والإنزيمات في هذه المناطق المحددة (مثل الحمض النووي الريبوزي ما قبل الريبوسومي وبروتين تكوين الريبوسوم المرتبط به داخل النوية)، يُفترض أن هذا قد يُساعد في زيادة كفاءة التفاعلات الإنزيمية المرتبطة بالجسم النووي المعني. على سبيل المثال، تبين الآن أن البقع النووية، التي كان يُعتقد سابقًا أنها مستودعات لعوامل التضفير، تُركز عوامل تعزيز التضفير (مثل مكونات الجسيم التضفيري الرئيسي والثانوي) وجزيئات ركيزة الحمض النووي الريبوزي الرسول ما قبل، مما يُعزز الكفاءة الحركية لتفاعل التضفير. [ 24 ] وبالتالي، ستُبين الدراسات المستقبلية ما إذا كانت الأجسام النووية الأخرى تؤدي أدوارًا وظيفية في جوانب مختلفة من تنظيم الجينات، مثل النسخ، وتعديلات الحمض النووي الريبوزي، وتكوين الريبوسوم، وغيرها من العمليات النووية.

علم الأمراض

نمط التلوين المناعي الفلوري للأجسام المضادة لـ sp100. تظهر نقاط نووية في نواة الخلايا. تم إنتاجه باستخدام مصل من مريض مصاب بتليف الكبد الصفراوي الأولي على خلايا HEp-20-10 باستخدام مُقترن FITC.

وقد وُجد أن هذه الأجسام، أو أجسامًا مشابهة لها، تزداد في حالات سرطانات الجهاز اللمفاوي [ 25 ] [ 26 ] ومرض الذئبة الحمراء [ 27 ] . كما تُلاحظ بترددات أعلى في التهاب الدماغ الشامل المصلب تحت الحاد ؛ في هذه الحالة، تظهر الأجسام المضادة للحصبة في الأجسام النووية وتتمركز فيها [ 28 ] .

مراجع

  1. ويبر، إس سي (يونيو 2017). "خصائص المادة المشفرة بالتسلسل تحدد بنية ووظيفة الأجسام النووية". الرأي الحالي في بيولوجيا الخلية . 46 : 62-71 . doi : 10.1016/j.ceb.2017.03.003 . PMID 28343140 . 
  2. زيمبر أ، نغوين كيو دي، جيسباخ سي (أكتوبر 2004). "الأجسام النووية والأقسام: الأدوار الوظيفية والإشارات الخلوية في الصحة والمرض". الإشارات الخلوية . 16 (10): 1085-104 . doi : 10.1016/j.cellsig.2004.03.020 . PMID 15240004 . 
  3. ريفيرا-مولينا، واي إيه، مارتينيز، إف بي، تانغ، كيو (أغسطس 2013). " النطاق النووي 10 للبروتين الفيروسي" . المجلة العالمية لعلم الفيروسات . 2 (3): 110-122 . doi : 10.5501/wjv.v2.i3.110 . PMC 3832855. PMID 24255882 .  
  4. لافارغا م، بيرسيانو م ت، بينا إ، مايو إ، كاستانيو ج ج، بومان د، وآخرون . (أغسطس 2002). "كلاستوسوم: نوع فرعي من الأجسام النووية غني بالبروتيازومات 19S و20S، واليوبيكويتين، والركائز البروتينية للبروتيازوم" . علم الأحياء الجزيئي للخلية . 13 (8): 2771-82 . doi : 10.1091/mbc.e02-03-0122 . PMC 117941. PMID 12181345 .   
  5. باناني إس إف، لي إتش أو، هايمان إيه إيه، روزين إم كيه (مايو 2017). "المكثفات الجزيئية الحيوية: منظمات الكيمياء الحيوية الخلوية" . مراجعات الطبيعة. بيولوجيا الخلية الجزيئية . 18 (5): 285-298 . doi : 10.1038/nrm.2017.7 . PMC 7434221. PMID 28225081. S2CID 37694361 .   
  6. بهات ب، هانسون د، غوتمان م (أغسطس 2021). "التجزئة النووية كآلية للتحكم الكمي في التعبير الجيني" . مراجعات الطبيعة. بيولوجيا الخلية الجزيئية . 22 (5): 653-670 . doi : 10.1038/s41580-021-00387-1 . PMC 12145136. PMID 34341548 .  
  7. براش ك، أوكس ر.ل. (أكتوبر 1992). "الأجسام النووية: عُضَيّة "مُكتشفة حديثًا"". بحوث الخلية التجريبية . 202 (2): 211-223 . doi : 10.1016/0014-4827(92)90068-J . PMID 1397076 . 
  8. 1 2 ستيرنسدورف تي، غروتزينغر تي، جنسن ك، ويل إتش (ديسمبر 1997). "النقاط النووية: فاعلون على مسارح متعددة". علم المناعة البيولوجية . 198 ( 1-3 ): 307-331 . doi : 10.1016/s0171-2985(97)80051-4 . PMID 9442402 . 
  9. باولووسكي جيه إم، أندريه سي، ميتريو جيه إم، بوجراند إم، زافراني إي إس، دومو دي (يوليو 1992) . "الأجسام المضادة للنواة متعددة النقاط النووية ليست نوعية لتشمع الكبد الصفراوي الأولي". علم الكبد . 16 (1): 127-131 . doi : 10.1002/hep.1840160121 . PMID 1319948. S2CID 22729443 .  
  10. أسكولي، سي. أ.، وماول ، جي. جي. (مارس 1991). "تحديد نطاق نووي جديد" . مجلة بيولوجيا الخلية . 112 (5): 785-95 . doi : 10.1083/jcb.112.5.785 . PMC 2288866. PMID 1999457 .  
  11. 1 2 تشالي ن، سيترفيلد ج، كابلان ج ج، براون د ل (1983). "الأجسام النووية في الخلايا اللمفاوية الطحالية للفئران: الجزء الثاني - الكيمياء الخلوية والتصوير الإشعاعي الذاتي أثناء التحفيز بواسطة كونكانافالين أ". بيولوجيا الخلية . 49 (1): 35-43 . doi : 10.1111/j.1768-322x.1984.tb00220.x . PMID 6199062. S2CID 43084163 .  
  12. دينت إيه إل، يوديل جيه، بوفيون-دوتيلول إف، كوكين إم إتش، دي ثي إتش، ستودت إل إم (أغسطس 1996). "المجالات النووية المرتبطة بـ LYSP100 (LANDs): وصف فئة جديدة من التراكيب دون النووية وعلاقتها بالأجسام النووية PML" . مجلة الدم . 88 (4): 1423-1426 . doi : 10.1182/blood.V88.4.1423.bloodjournal8841423 . PMID 8695863 . 
  13. غونغورا سي، ديفيد جي، بينتارد إل، تيسو سي، هوا تي دي، ديجان إيه، ميشتي إن (أغسطس 1997). "الاستنساخ الجزيئي لبروتين جديد مرتبط بالأجسام النووية PML مُحفَّز بالإنترفيرون" . مجلة الكيمياء البيولوجية . 272 ​​(31): 19457-63 . doi : 10.1074/jbc.272.31.19457 . PMID 9235947 . 
  14. زوبر م، هايدن ت س، لاجوس-بيتر أ م (1995). "جسم مضاد ذاتي بشري يتعرف على بروتين نووي مرتبط بالمصفوفة النووية متمركز في تراكيب نقطية". بيولوجيا الخلية . 85 (1): 77-86 . doi : 10.1111/j.1768-322X.1995.tb00944.x . PMID 8882521 . 
  15. ستيرنسدورف تي، جنسن ك، ويل إتش (ديسمبر 1997). "دليل على التعديل التساهمي للبروتينات المرتبطة بالنقاط النووية PML وSp100 بواسطة PIC1/SUMO-1" . مجلة بيولوجيا الخلية . 139 (7): 1621-1634 . doi : 10.1083/jcb.139.7.1621 . PMC 2132645. PMID 9412458 .  
  16. مول جي جي، يو إي، إيشوف إيه إم، إبستين إيه إل (ديسمبر 1995). "تتواجد البروتينات المرتبطة بالنطاق النووي 10 (ND10) أيضًا في الأجسام النووية، وتنتشر إلى مئات المواقع النووية بعد التعرض للإجهاد". مجلة الكيمياء الحيوية الخلوية . 59 (4): 498-513 . doi : 10.1002 / jcb.240590410 . PMID 8749719. S2CID 22209911 .  
  17. Xie K, Lambie EJ, Snyder M (أكتوبر 1993). "قد تحدد مستضدات النقاط النووية نطاقات النسخ في النواة" . علم الأحياء الجزيئي والخلوي . 13 (10): 6170-9 . doi : 10.1128/MCB.13.10.6170 . PMC 364676. PMID 8413218 .  
  18. تشيلبي-أليكس إم كيه، كينيون إف، بيليكانو إل، كوكين إم إتش، دي ثي إتش (فبراير 1998). "مقاومة العدوى الفيروسية التي يمنحها بروتين سرطان الدم النخاعي الحاد المحفز بالإنترفيرون" . مجلة علم الفيروسات . 72 (2): 1043-1051 . doi : 10.1128/JVI.72.2.1043-1051.1998 . PMC 124576. PMID 9444998 .  
  19. 1 2 مولر إس، ماتونيس إم جيه، ديجان إيه (يناير 1998). "ينظم الاقتران مع المُعدِّل SUMO-1 المرتبط باليوبيكويتين توزيع PML داخل النواة" . مجلة EMBO . 17 (1): 61-70 . doi : 10.1093/emboj/17.1.61 . PMC 1170358. PMID 9427741 .  
  20. ^ كوينيون إف، دي بيلز إف، كوكين إم، فيونتيون جيه، أميسن جي سي، دي ثي إتش (نوفمبر 1998). “PML يستحث عملية موت جديدة مستقلة عن الكاسبيز”. علم الوراثة الطبيعة . 20 (3): 259-65 . دوى : 10.1038/3068 . بميد 9806544 . S2CID 856232 .  
  21. مول، جي جي (أغسطس 1998). "النطاق النووي 10، موقع نسخ وتضاعف فيروس الحمض النووي". BioEssays . 20 (8): 660-7 . doi : 10.1002/(SICI)1521-1878(199808)20:8 < 660::AID - BIES9 > 3.0.CO ; 2-M . PMID 9780840. S2CID 46499841 .  
  22. بلوخ دي بي، شيش جي دي، أورث دي، دي لا مونتي إس إم، روزنزويغ إيه، بلوخ كيه دي (يونيو 1999). " عدم التجانس البنيوي والوظيفي للأجسام النووية" . علم الأحياء الجزيئي والخلوي . 19 (6): 4423-30 . doi : 10.1128/MCB.19.6.4423 . PMC 104401. PMID 10330182 .  
  23. غو هـ، تشنغ ي (أبريل 2016). " دور الأجسام النووية ND10 في كبح الكروماتين لفيروس الهربس البسيط من النوع الأول" . مجلة علم الفيروسات . 13 62. doi : 10.1186/s12985-016-0516-4 . PMC 4822283. PMID 27048561 .  
  24. بهات ب، تشاو أ، إيمرت ب، وآخرون (مايو 2024). "تنظيم الجينوم حول البقع النووية يحفز كفاءة ربط الحمض النووي الريبوزي الرسول" . نيتشر . 629 ( 5): 1165-1173 . doi : 10.1038/s41586-024-07429-6 . PMC 11164319. PMID 38720076 .   
  25. ريفاس سي، أوليفا إتش (1974). "الأجسام النووية في مرض هودجكين". باثولوجيا يوروبايا . 9 (4): 297-301 . PMID 4457783 . 
  26. تاني إي، أميتاني تي (1975). "الخصائص النووية للورم اللمفاوي الخبيث في الدماغ". الأورام اللمفاوية الخبيثة للجهاز العصبي . المجلد التكميلي 6. الصفحات 167-171 . doi : 10.1007/978-3-662-08456-4_28 . ISBN   978-3-540-07208-9PMID 168720 {{cite book}}تم |journal=تجاهله ( مساعدة )
  27. جونز جيه إم، مارتينيز إيه جيه، جوشي في في، ماكويليامز إن (مارس 1975). "الذئبة الحمامية الجهازية". أرشيف علم الأمراض . 99 (3): 152-157 . PMID 164172 . 
  28. براون إتش آر، ثورمار إتش (نوفمبر 1976). "تلوين الأجسام النووية البسيطة في التهاب الدماغ الشامل المصلب (SSPE) باستخدام مصل مضاد لبروتينات نوكليوكابسيد الحصبة بواسطة بيروكسيداز المناعة". مجلة Acta Neuropathologica . 36 (3): 259-267 . doi : 10.1007/BF00685370 . PMID 795259. S2CID 38057985 .  
  29. نيرفي سي، فيرارا إف إف، فانيلي إم، ريبو إم آر، توماسيني بي، فيروتشي بي إف، وآخرون . (أكتوبر 1998). "تتوسط الكاسبازات في تحلل بروتين اندماج PML/RARalpha في سرطان الدم النخاعي الحاد الناتج عن حمض الريتينويك". مجلة الدم . 92 (7): 2244-2251 . PMID 9746761 .  
  30. شنايدر إس إم، بريتشارد إس إم، ووديري جي إيه، تراميل سي إي، نيكولا إيه في (مايو 2019). ديرمودي تي إس (محرر). "الخطوات المبكرة في عدوى فيروس الهربس البسيط التي يتم تثبيطها بواسطة مثبط البروتيازوم" . mBio . 10 (3) e00732-19: e00732–19، /mbio/10/3/mBio.00732–19.atom. doi : 10.1128/mBio.00732-19 . PMC 6520451. PMID 31088925 .