Back to chapter

14.3:

عوامل النسخ

JoVE Core
Biology
A subscription to JoVE is required to view this content.  Sign in or start your free trial.
JoVE Core Biology
Transcription Factors

Languages

Share

في خلايا حقيقية النواة فإن عوامل النسخ هي بروتينات يمكنها الارتباط بالحمض النووي وتنظم إفراز الجينات. من أجل الشروع في النسخ يتطلب كل بوليميريز RNA عدة بروتينات مختلفة تسمى عوامل النسخ العامة للربط بمناطق المروجين. على سبيل المثال يرتبط أول وأكبر هذه البروتينات التي تسمى TFIID بمنطقة TATA Box الموجودة في معظم المروجين.جنبا إلى جنب مع البروتينات الأخرى فإنهم يوظفون البلمرة في منطقة المروج ويشكلوا مركب ما قبل البدء. يمكن لعوامل النسخ المحددة من ناحية أخرى أن ترتبط بالمناطق التنظيمية الطرفية التي تسمى مواقع التعزيز،بعيدًا عن موقع بدء النسخ وأحيانًا الآلاف من أزواج الأساس في اتجاه صاعد أو هابط للجين وتحفز معدلات نسخ أعلى. في عملية تسمى عقد الأنشوطة”ينحني شريط DNA بطريقة تسمح لعوامل النسخ الإرتباط بمواقع التعزيز لتأسس تفاعلات مع بروتينات الوسيط ومركب ما قبل البدء.تُعرف عوامل النسخ المحددة التي ترتبط بمواقع التنشيط للترويج للنسخ باسم المنشطات بينما تسمى العوامل التي تحظر النسخ أو تقلله بالمثبطات. يتيح وجود عوامل النسخ المحددة والعناصر التنظيمية الطرفية إفرازا جينيًا تباينيا مثل تشغيل أو إيقاف تشغيل جينات مختلفة أثناء التطور المبكر لتحديد ما إذا كانت الخلية ستصبح خلية جلد أو خلية عصبية وكذلك النسخ المنسق للجينات الوظيفية ذات الصلة. تم تحديد أكثر من 1500 عامل نسخ مختلف في البشر الذين ينظمون مجموعة واسعة من الجينات الحرجة بدءا من تحديد أنواع الخلايا في مرحلة مبكرة من التطور إلى الاستجابة الخلوية لمختلف الظروف البيئية.

14.3:

عوامل النسخ

تساهم عوامل النسخ الخاصة بالأنسجة في الوظائف الخلوية المتنوعة في الثدييات. على سبيل المثال ، يوجد جين بيتا غلوبين ، وهو مكون رئيسي للهيموجلوبين ، في جميع خلايا الجسم. ومع ذلك ، يتم التعبير عنه فقط في خلايا الدم الحمراء لأن عوامل النسخ التي يمكن أن ترتبط بتسلسلات المحفز لجين بيتا غلوبين يتم التعبير عنها فقط في هذه الخلايا. تضمن عوامل النسخ الخاصة بالأنسجة أيضاً أن الطفرات في هذه العوامل قد تضعف فقط وظيفة أنسجة أو أجزاء معينة من الجسم دون التأثير على الكائن الحي بأكمله.

تمت إضافة طبقة إضافية من التعقيد بواسطة عوامل النسخ في حقيقيات النوى التي تمارس تحكماً اندماجياً. وهذا يعني أن المدخلات المقدمة من عدة عوامل نسخ تنظم بشكل متزامن التعبير عن جين واحد. يتيح الجمع بين العديد من المنشطات والمثبطات للنسخ تنظيم الجين بشكل تفاضلي والتكيف مع مجموعة متنوعة من التغييرات البيئية دون الحاجة إلى جينات إضافية.

Suggested Reading

Lee, Tong Ihn, and Richard A. Young. “Transcriptional Regulation and Its Misregulation in Disease.” Cell 152, no. 6 (March 14, 2013): 1237–51. [Source]

Inukai, Sachi, Kian Hong Kock, and Martha L. Bulyk. “Transcription Factor–DNA Binding: Beyond Binding Site Motifs.” Current Opinion in Genetics & Development 43 (April 2017): 110–19. [Source]