11.2:
المحول الريبوزى
11.2:
المحول الريبوزى
المحولات الريبية هي نطاقات mRNA غير مشفرة تنظم نسخ وترجمة جينات المصب دون مساعدة البروتينات. ترتبط المحولات الريبية مباشرة بالمستقلب ويمكن أن تشكل حلقة جذعية فريدة أو هياكل دبوس شعر استجابة لكمية المستقلب في الوقت الحاضر. لديهم منطقتان متميزتان & # 8211 ؛ aptamer رابط المستقلب ومنصة تعبير.
يتميز أبتامر بخصوصية عالية لمستقلب معين يسمح للمفاتيح الريبية بتنظيم النسخ على وجه التحديد حتى في وجود العديد من الجزيئات الحيوية الأخرى. تربط الأبتاميرات مجموعة من الجزيئات العضوية بما في ذلك البيورينات والإنزيمات المساعدة والأحماض الأمينية. كما أنها تربط الجزيئات غير العضوية مثل كاتيونات المغنيسيوم وأنيونات الفلورايد. & # 160 ؛ ترتبط معظم الأبتاميرات بروابطها من خلال روابط هيدروجينية أو تفاعلات إلكتروستاتيكية . يمكن أن يكون هناك مواقع ربط فردية أو متعددة للروابط الرابطة على المحول الريبي. في المحول الريبي بالليسين ، يوجد موقع ربط ليسين واحد على أبتمر. في المقابل ، في المحول الريبي بالجليسين ، يوجد نوعان منفصلان من الأبتامرات الخاصة بالجليسين على الرنا المرسال مما يسمح للأبتامر بالاستشعار فقط بتركيزات عالية جدًا من الجلايسين ، حيث يعمل الريبوسويتش فقط عند ارتباط جزيئين.
ينظم النظام الأساسي للتعبير النسخ أو الترجمة من خلال تشكيل هيكل مضاد للفاصل أو إنهاء. يعتمد تكوين هذه الهياكل على ارتباط المستقلب بالأبتامر. في التركيزات المنخفضة ، لن ترتبط المستقلبات بالأبتامر. سيشير هذا إلى منصة التعبير لتشكيل هيكل مضاد للفصل الذي سيسمح للنسخ أو الترجمة بالاستمرار. في المقابل ، عندما يكون المستقلب موجودًا بتركيزات عالية ، فإنه يرتبط بالأبتامر. في هذه الحالة ، تشكل منصة التعبير بنية فاصلة متبوعة بسلسلة من بقايا اليوراسيل ، والتي تجبر بوليميريز الحمض النووي الريبي على الانفصال عن النسخة وخيط الحمض النووي ، وبالتالي إنهاء النسخ. يمكن لمنصة التعبير أيضًا أن تمنع ارتباط الريبوسوم بالنسخة من خلال تكوين بنية دبوس الشعر مع موقع ربط الريبوسوم ، المعروف أيضًا باسم تسلسل Shine-Dalgarno ، مما يمنع بدء الترجمة. هناك آلية أخرى تنظم بها المحولات الريبية عملية النسخ وهي العمل كإنزيمات RNA ، أو ريبوزيمات ، والتي تظهر في glmS الريبوزيم الريبوزيم. تشق هذه الريبوزيمات mRNA عندما يكون المستقلب مرتبطًا ، ثم يتحلل mRNA المتبقي بواسطة RNase ، مما يؤدي إلى تثبيط الترجمة.
كان يُعتقد أن المحولات الريبية موجودة فقط في البكتيريا والعتائق ، ولكن مؤخرًا لوحظت أيضًا في النباتات والفطريات. & # 160 ؛ تم العثور على محولات ريبوس محددة فقط من بيروفوسفات الثيامين (TPP) في حقيقيات النوى حتى الآن. على عكس البكتيريا ، تحتوي الجينات حقيقية النواة على إنترونات لا تسمح بالنسخ والترجمة في نفس النسخة في وقت واحد ؛ لذلك تنظم هذه المحولات الريبية النسخ عن طريق الربط البديل. في بعض النباتات ، يوجد محول ريبوس TPP في 3 & # 39 ؛ منطقة إنترون غير المترجمة لجين THIC. تخفي مستويات TPP المنخفضة 5 & # 8217 ؛ موقع اللصق 3 & # 39 ؛ القريب للمنطقة غير مترجمة مما ينتج عنه mRNA مستقر. ومع ذلك ، عند وجود تركيزات عالية من TPP ، يرتبط TPP بالمحول الريبي ويكشف 5 & # 8217 ؛ موقع لصق 3 & # 39 ؛ المنطقة غير المترجمة. ينتج عن إزالة الإنترون mRNA غير المستقر الذي لا يمكنه إنتاج البروتين. & # 160 ؛ & # 160 ؛
Suggested Reading
- Breaker, Ronald R. "Riboswitches and the RNA world." Cold Spring Harbor Perspectives in Biology 4, no. 2 (2012): a003566. Serganov, Alexander, and Evgeny Nudler. "A Decade of Riboswitches." Cell 152, no. 1 (2013): 17-24.
- Breaker, Ronald R. "Riboswitches: from ancient gene-control systems to modern drug targets." Future Microbiology 4, no. 7 (2009): 771-773.
- Barrick, Jeffrey E., and Ronald R. Breaker. "The distributions, mechanisms, and structures of metabolite-binding riboswitches." Genome Biology 8, no. 11 (2007): R239.