13.7: التدقيق اللغوي

نظره عامه

يبدأ تخليق جزيئات الحمض النووي الجديدة عندما يربط بوليميريز الحمض النووي النيوكليوتيدات معاً في تسلسل مكمل لقالب الحمض النووي. يحتوي بوليميريز الحمض النووي على تقارب أعلى للقاعدة الصحيحة لضمان الدقة في تكرار الحمض النووي. علاوة على ذلك ، يدقق و يصحح بوليميريز الحمض النووي أثناء النسخ المتماثل ، باستخدام مجال نيوكلييز خارجي يقطع النيوكليوتيدات غير الصحيحة من حبلا الحمض النووي الناشئ.

يتم تصحيح الأخطاء أثناء النسخ المتماثل بواسطة إنزيم بوليميريز الحمض النووي

يتم تصنيع الحمض النووي الجينومي في اتجاه 5 'إلى 3'. تحتوي كل خلية على عدد من بوليميرات الحمض النووي التي تلعب أدواراً مختلفة في تركيب وتصحيح أخطاء الحمض النووي ؛ تمتلك بوليميريز الحمض النووي دلتا وإبسيلون القدرة على التصحيح عند تكرار الحمض النووي للنواة. هذه البوليمرات ”تقرأ“ كل قاعدة بعد إضافتها إلى الخيط الجديد. إذا كانت القاعدة المضافة حديثاً غير صحيحة ، فإن البوليميريز يعكس الاتجاه (تتحرك من 3 'إلى 5') ويستخدم مجالاً خارجياً للنووية لقطع القاعدة غير الصحيحة. بعد ذلك ، يتم استبداله بالقاعدة الصحيحة.

ترتبط الطفرات في مجال النيوكلييز الخارجي لبوليميريز الحمض النووي بالسرطان

يعد التدقيق اللغوي مهماً لمنع حدوث الطفرات في الحمض النووي المركب حديثاً ، ولكن ماذا يحدث عندما تفشل آلية التدقيق اللغوي؟ عندما تغير طفرة مجال نيوكلييز خارجي لبوليميريز الحمض النووي ، فإنها تفقد القدرة على إزالة النيوكليوتيدات غير الصحيحة. نتيجة لذلك ، يمكن أن تتراكم الطفرات بسرعة في جميع أنحاء الجينوم. تم ربط هذا النوع من الطفرات بأنواع مختلفة من السرطان.

يمكن أن ينتج بوليميريز الحمض النووي منخفض الدقة تسلسلات الحمض النووي المتحولة

تُستخدم بوليميرات الحمض النووي المعدلة في العلوم المختبرية لتفاعل البلمرة المتسلسل (PCR) ، وهي تقنية في المختبر لصنع نسخ عديدة من أجزاء معينة من الحمض النووي. في حين يتم استخدام البوليمرات عالية الدقة عندما يكون من المهم أن يكون المنتج النهائي مثالياً ، فإن بعض التقنيات ، مثل تفاعل البلمرة المتسلسل المعرض للخطأ ، تسعى إلى توليد طفرات في امتداد الحمض النووي عن قصد. تستخدم هذه التقنيات البوليميرات التي أضعفت القدرة على التصحيح.

أثناء تكرار الحمض النووي تضاف النيوكليوتيدات عادة إلى الشريط الجديد في تسلسل مجاني للقالب مع كون الأدينوزين ملزمة للثيمين والسيتوزين ملزمة للجوانين إلا أنه قد يجري إقتران النيوكليوتيدات بصورة غير صحيحة مثلاًالأدينوزين مع السيتوزين يمكن منع هذه الأخطاء أو إصلاحها أثناء النسخ المتماثل من خلال سلسلة من خطوات التدقيق التي نفذها الحمض النووي البلمرة وهو الانزيم الذي يلخص الحمض النووي أولاًلدى بوليميريز الحمض النووي صلة أعلى لالنيوكليوتيدات المقترنة بصورة صحيحة مما يقلل من احتمال الاقتران الغير صحيح ثانياًعندما تبدأ النيوكليوتيدات في الاقتران بالقالب يخضع بوليميريز الحمض النووي لتغيير مطابق الذي يجعل النيوكليوتيدات المقترنة بصورة غير صحيحة أكثر عرضة للانفصال متيحة بذلك إضافة النيوكليوتيدات الصحيحة ثالثًا إذا تدبر النيوكليوتيد غير الصحيح أضافة نفسه إلى سلسلة الحمض النووي المتنامية لن يجري إقرانها بصورة صحيحة إلى القالب بسبب أمور هيكلية يسبب هذا الاقتران الغير صحيح على النهاية الرئيسية الثلاثية للسلسلة المتنامية في تخليق الحمض النووي ثم تنتقل النهاية الرئيسية الثلاثية إلى موقع نوكلياز محدد على بوليميريز الحمض النووي الأمر الذي يزيل النوكليوتيدات في النهاية الرئيسية الثلاثية إلى الاتجاه الرئيسي الخماسي في خطوة التدقيق الخارجي النواة هذه تُزال نهاية من لم يقترنوا بصورة صحيحة وتُستبدل بالنيوكليوتيدات الصحيحة