Back to chapter

10.9:

منشطات النسخ فى حقيقىة النواة

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
Eukaryotic Transcription Activators

Languages

Share

منشطات النسخ هى بروتينات مسؤولة عن السماح آر إن أيه بوليميراز ببدء عملية النسخ. لهم نطاقين أساسيين, واحد يرتبط ب دى إن أيه والآخر الذي ينشط النسخ. نطاقات ال دى إن أيه إحدى الخصائص التركيبية الزخرفية التسلسل المتعددة بما في ذلك زخارف تسلسل شائعة،مثل أشكال لفة الحلزون الحلزوني إصبع الزنك،السحاب ليوسين.النطاق فى الشكل الولبي helix-turn-helix مكون من حلزونين الفا متحدين مع بعض بواسطة سلسلة حمض أميني الذي يمثل اللّفة. أحد الحلزونين هو المسؤول عن التعرف على تسلسل دى إن أيه ويتوافق مع الأخدود(الحز)الرئيسي. هذه البروتينات ترتبط ب دى إن أيه كثنائى الوحدات.يحتوي إصبع الزنك على حلزون ألفا وشريطان بيتا متماسكة مع بعضها عن طريق ذرة زنك يرتبط اللولب مع الأخدود الرئيسي بمساعدة اثنين من الهيستيدين وسلسلة الحمض الأميني الخاص به. السحّاب ليوسين مكون من وحدات ثنائية التى تتفاعل مع بعضها البعض على شكل واى التى يرتبط ب دى إن أيه. تتكون أحادى الوحدات من ليوسين في كل موضع سابع في طرف النهاية الكربوكسيلية للحمض الأمينى،التي تتفاعل مع الليوسين على أحادى الوحدات المقابلة.الطرف النهائى N الخاص بأحادى الوحدات،الذى يتكون من زخارف تسلسلية بسيطة،ترتبط ب دى إن أيه. النطاق الأساسي الآخر في المنشط،نطاق تنشيط النسخ, توظّف البروتينات الأساسية المنشطة المساعدة،التى تتوسط في ربط المنشّطات ب آر إن أيه. هذه المنشطات المساعدة تحفز النسخ من خلال عدة آليات،مثل تعديل الهيستون،الذى يؤدي إلى زيادة إمكانية الوصول إلى آلية نسخ إلى دى إن أيه.يمكن للمنشطات أيضًا إرسال الإشارات عبر منشطات المساعدة الخاصة بهم لتنشيط آر إن أيه بوليميراز وبدء النسخ. في بعض الحالات،تكون المنشّطات أساسية في إستطالة النسخة. بعض البوليميرازيس توقف النسخ بعد قليل من النيوكليوتيدات وتحتاج لوجود منشط لإعادة بدء النسخ.نسخ جين واحد يمكن أن يخضع للتنظيم من قبل العديد من منشطات مختلفة. عندما يشترك أكثر من منشط في تنظيم النسخ, بوسعهم أن يتصرفوا على نحو متآزري لزيادة كبيرة فى معدل النسخ مقارنة ب المنشطات الفردية.

10.9:

منشطات النسخ فى حقيقىة النواة

منشطات النسخ عبارة عن بروتينات تعزز نسخ الجينات من الحمض النووي إلى الحمض النووي الريبي. وفي معظم الحالات، تحتوي هذه البروتينات على مجالين منفصلين & # 8210 ؛ مجال يرتبط بالحمض النووي ومجالًا لتفعيل النسخ؛ ومع ذلك، في بعض الحالات، مجال واحد مسؤول عن كل من ربط وتفعيل النسخ، كما يظهر في مستقبلات الجلوكوكورتيكويد و MyoD.

نطاقات الربط قادرة على التعرف على التسلسلات التنظيمية على الحمض النووي DNA والتفاعل معها. يتم تصنيف هذه المجالات إلى عائلات مختلفة ويتم تسميتها وفقاً للخصائص الهيكلية التي تتيح التعرف على الحمض النووي وربطه. تتضمن بعض الأنواع الشائعة من نطاقات الربط سحاب ليسين، إصبع الزنك، وزخارف اللولب بدوران الحلزون. في المقابل، عادة ما تكون المجالات المسؤولة عن تنشيط النسخ الجيني قصيرة وبسيطة، وتكون أقل تعقيداً من مجالات الربط. يتم تصنيفها حسب تكوين الأحماض الأمينية إلى فئات، مثل الغلوتامين الغني بالبرولين والغني بالألانين.

تساعد منشطات النسخ في تجنيد البروتينات المختلفة المطلوبة للنسخ مثل عوامل النسخ العامة ، وبوليميراز RNA، والمنشطات المشتركة. تُعرف كل هذه البروتينات معاً باسم مجمع ما قبل البدء وتعتمد على منشطات النسخ لتوظيفها في الموقع المناسب. &#160؛ يمكن لهذه المنشطات الارتباط بموقع قريب من محفز الجينات أو عدة آلاف من أزواج القواعد بعيداً عن الجين لأداء وظيفتها. في الحالات التي يرتبطون فيها بموقع بعيد عن الجين، فإنهم يعتمدون على مرونة الحمض النووي DNA في الانحناء وجعلهم بالقرب من محفز الجينات. يُطلب أيضاً من منشئي النسخ مواصلة استطالة النص أو إعادة بدء النسخ في الحالات التي تتوقف فيها العملية في منتصف الطريق. من المعروف أن منشطات النسخ تعمل بشكل تآزري. النسخ الناتج عن عمل المنشطات المتعددة أعلى مما قد يحدث كـ & # 160 ؛ مجموع & # 160 ؛ العوامل الفردية تعمل بشكل منفصل.

مثل البروتينات الأخرى، تخضع منشطات النسخ لتعديلات ما بعد النسخ. في كثير من الحالات، تساعد هذه التعديلات في التنظيم الإيجابي للنسخ. على سبيل المثال، يزيد أستلة البروتين p53، المنشط الذي ينظم الجينات المسؤولة عن قمع الورم، قدرته على الارتباط بالحمض النووي. & # 160 ؛

Suggested Reading

  1. Ma, J. (2006). Transcriptional activators and activation mechanisms. In Gene Expression and Regulation (pp. 147-158). Springer, New York, NY.
  2. Green, M. R. (2005). Eukaryotic transcription activation: right on target. Molecular cell, 18(4), 399-402.