Back to chapter

8.9:

البروتينات الملحقة ببوليميراز 2 الحمض النووى الريبوزى

JoVE Core
Molecular Biology
A subscription to JoVE is required to view this content.  Sign in or start your free trial.
JoVE Core Molecular Biology
RNA Polymerase II Accessory Proteins

Languages

Share

في الخلايا حقيقية النوى،بداية النسخ تكون عملية مركبة تحتاج إلى تنسيق دقيق بين عناصر دى إن أيه معينة ومكونات بروتين. إلى جانب آر إن أيه بوليميراز 2 وعوامل النسخ،عوامل تنظيمية أخرى أيضا مشتركة في تنظيم تعبير الجين أثناء بدء النسخ. تسلسلات المُعزز هى من بين عناصر تنظيم النسخ هذه التى من شأنها أن تمارس تأثيراتها بغض النظر عن المسافة التي تفصلها عن المُحفز.وهم عبارة عن أجزاء دى إن إيه تنظيمية حوالى من 50 إلى 200 زوج قواعد تقريبًا التى تحتوي على مواقع ربط متعددة لتنظيم بروتينات جينية معروفة كمُنشّط نسخى. المنشّطات النسخية هي بروتينات نمطية تتكون من نطاقان،نطاق ربط دى إن أيه و نطاق تنشيط نطاق ربط دى إن أيه يتثبت البروتين إلى تسلسل معزز معين،بينما نطاق التنشيط يتفاعل مع عناصر مختلفة من الالات النسخية لتحفيز النسخ ومع ذلك،فإن هذا التفاعل بين المنشط والآلات النسخية يتطلب وجود مركب متعدد الوحدات الفرعية يسمى الوسيط الشبكة المرنة هيكلياًللبروتينات في الوسيط ترسل إشارات من المنشّط إلى آر إن أيه بوليبميراز 2 و العوامل النسخية, مما يؤدي إلى التنشيط فى نسخ الجينات المرتبطة التى كانت فقط تُنسخ على مستوى أساسى. على النقيض من المنشّطات،المثبطات تنظم التعبير الجيني بواسطة منع النسخ المثبطات النشطة تحتوى على النطاقات الوظيفية التي تتفاعل مع عوامل النسخ العامة للتتدخل في ربطهم مع دى إن إيه.وهناك نوع آخر من المثبطات ترتبط بالقرب من موقع بداية النسخ تمنع تفاعل آر إن إيه بوليميراز أو عوامل النسخ العام مع المحفز. النوع الثالث من المثبطات تنافس مع المنشطات للربط مع المعززات. إجمالاًالتفاعلات المشتركة للبروتينات المنظمة الناسخة المتعددة المختلفة تكون مسؤولة عن التحكم في التعبير الجيني أثناء نمو الجنين والتمايز الخلوي.

8.9:

البروتينات الملحقة ببوليميراز 2 الحمض النووى الريبوزى

يمكن للبروتينات التي تنظم النسخ أن تفعل ذلك إما عن طريق الاتصال المباشر بـ RNA بوليميراز أو من خلال التفاعلات غير المباشرة التي يتم تسهيلها بواسطة المحولات والوسطاء والبروتينات المعدلة للهيستون ومُعاد تشكيل الجسيمات النووية. تظهر التفاعلات المباشرة لتنشيط النسخ في البكتيريا وكذلك في بعض الجينات حقيقية النواة. في هذه الحالات، تكون متواليات التنشيط الأولية مجاورة للمحفزات، وتتفاعل البروتينات المنشط مباشرة مع آلية النسخ. على سبيل المثال، في بدائيات النوى، يتفاعل بروتين المنشط الهدمي أو CAP مباشرة مع المجال الطرفي C من وحدة ألفا الفرعية لبوليميراز الحمض النووي الريبي لتنظيم التعبير الجيني. والدليل القوي على التفاعل المباشر هو فقدان الطفرات الوظيفية في مجالات تنشيط البروتينات التي تؤدي إلى قمع نشاط النسخ.

ومع ذلك، في بعض الجينات حقيقية النواة، يمكن أن يحدث التنظيم عن طريق التنشيط البعيد. ومن ثم، قد لا تكون العناصر المنظمة على مقربة من المحفّز أو قد لا تتفاعل مباشرة مع آلية النسخ. يمكن اكتشاف هذه التفاعلات من خلال (أ) مراقبة معدل النسخ في وجود أو عدم وجود البروتين التنظيمي (ب) الطفرات في موقع الارتباط للبروتين التنظيمي الذي يمكن أن يعطل التعبير الجيني (ج) & # 160 ؛ قياس ألفة الارتباط بين البروتين المنظم والمحفّز.

بالإضافة إلى ذلك، تحتاج آلية النسخ أيضاً إلى معاد تشكيل الجسيمات النووية للوصول إلى الحمض النووي داخل الكروماتين. ومن ثم، فإن معيدات تشكيل النواة هذه تشارك أيضاً في تنظيم التعبير الجيني.

Suggested Reading

  1. Lee, David J., Stephen D. Minchin, and Stephen JW Busby. "Activating transcription in bacteria." Annual review of microbiology 66 (2012): 125-152.
  2. Busby, Steve, and Richard H. Ebright. "Transcription activation by catabolite activator protein (CAP)." Journal of molecular biology 293, no. 2 (1999): 199-213.
  3. Triezenberg, Steven J. "Structure and function of transcriptional activation domains." Current opinion in genetics & development 5, no. 2 (1995): 190-196.