Language
Country/Area
No result found
كشف أسرار بوليميراز الحمض النووي الريبوزي الثالث: كيف يتم تنظيم النشاط النسخي تحت الضغط؟
في الخلايا حقيقية النواة، يعتبر بوليميريز RNA III (Pol III للاختصار) بروتينًا رئيسيًا مسؤولاً عن نسخ الحمض النووي لتخليق الحمض النووي الريبي الريباسي 5S، ونقل الحمض النووي الريبي (tRNA) وغيرها من RNAs الصغيرة. هذه الجينات التي نسخها بول الثالث هي جينات "يومية"، مما يعني أن التعبير عنها مطلوب لجميع أنواع الخلايا ومعظم الظروف البيئية. ولذلك، فإن تنظيم نسخ Pol III يرتبط بشكل رئيسي بنمو الخلايا ودورة الخلية، ويتطلب بروتينات تنظيمية أقل من RNA بوليميريز II. ومع ذلك، في ظل ظروف الإجهاد، يمنع بروتين Maf1 نشاط Pol III، بينما يمنع الراباميسين نشاط Pol III عن طريق استهداف TOR مباشرة.
تنقسم عملية النسخ إلى ثلاث مراحل رئيسية: البدء والاستطالة والإنهاء.
عملية النسخ
ابدأ
تعد عملية بدء الخطة الثالثة خاصة مقارنة بالسياسة الثانية، لأنها لا تتطلب تسلسلات تنظيمية في أعلى الجين، ولكنها تعتمد عادةً على تسلسلات التحكم الداخلي، أي التسلسلات الموجودة داخل الفقرة المكتوبة. تشمل العوامل الرئيسية في عملية البدء TFIIIB (عامل نسخ البلمرة III B)، والذي يتكون من ثلاث وحدات فرعية: بروتين ربط TATA (TBP)، وعامل مرتبط بـ TFIIB (BRF1 أو الفترة الضحلة BRF2)، ووحدة B مزدوجة مثالية. (بدب1).
يلعب TFIIIB دورًا في تجميع Pol III أثناء البدء، مما يضمن وضعه الصحيح في موقع بداية النسخ.
الفئات الأولى والثانية والثالثة
تنقسم عملية بدء Pol III عادةً إلى ثلاث فئات، تتوافق مع نسخ 5S rRNA، وtRNA، وU6 snRNA. خلال هذه العمليات، ترتبط عوامل النسخ المحددة أولاً بتسلسلات التحكم ويتم بعد ذلك تجنيد TFIIIB في المجمع. بمجرد ربط TFIIIB، يبدأ Pol III في نسخ الحمض النووي الريبي (RNA).
الامتداد
في مرحلة استطالة النسخ في Pol III، يظل TFIIIB مرتبطًا بالحمض النووي بعد بدء النسخ، مما يؤدي إلى ارتفاع معدل إعادة التشغيل للجينات المكتوبة بواسطة Pol III. أظهرت دراسة على الخميرة (Saccharomyces cerevisiae) أن متوسط معدل استطالة السلسلة يبلغ حوالي 21 إلى 22 نيوكليوتيدات في الثانية، وأسرعها يصل إلى 29 نيوكليوتيدات. توضح هذه البيانات الأداء الفعال لـ Pol III في استطالة سلسلة الحمض النووي الريبي (RNA).
الإنهاء
يتم إنهاء النسخ بواسطة بوليميريز III بعد تمديد polyU صغير. في حقيقيات النوى، على الرغم من أن وجود حلقة دبوس الشعر غير مطلوب، إلا أنه قد يحسن كفاءة الإنهاء. لقد وجدت الدراسات التي أجريت على الخميرة أن إنهاء النسخ يحدث في تسلسلات محددة. يسلط هذا الاكتشاف الضوء على تأثير خصائص التسلسل الهيكلي على عملية الإنهاء أثناء النسخ.
تتضمن أنواع الحمض النووي الريبي (RNA) المنتسخة بواسطة بوليميراز RNA III ما يلي: الحمض النووي الريبي الناقل (RNA) والريبوسوم RNA 5S والحمض النووي الريبوزي U6 spliceosome RNA وما إلى ذلك.
وظيفة الحمض النووي الريبي
يعرض الحمض النووي الريبي (RNA) المنتسخ بواسطة بوليميراز RNA III العديد من الوظائف، بما في ذلك الأدوار المهمة في تخليق البروتين وتنظيم الجينات. لا تعمل هذه الـ RNAs بناءً على بنيتها فحسب، بل تشارك أيضًا في نقل بعض إشارات الخلايا وهي ضرورية للعمليات الفسيولوجية للخلايا.
دوره في إصلاح الحمض النووي
أظهرت الدراسات الحديثة أن بوليميراز RNA III يلعب أيضًا دورًا حاسمًا في عملية إصلاح الحمض النووي، خاصة في عملية إصلاح فواصل الحمض النووي المزدوجة عن طريق إعادة التركيب المتماثل. يتضمن دور Pol III تشجيع تكوين هجينات RNA-DNA، وهي عملية مهمة لحماية أطراف الحمض النووي من التدهور.
من خلال فهم أعمق لوظيفة بوليميريز RNA III، اكتشفنا الدور المعقد لهذا الإنزيم في الخلايا التي تتعامل مع الإجهاد وتحافظ على الاستقرار الجيني. نظرًا لأن العديد من الألغاز التي لم يتم حلها يتم الكشف عنها تدريجيًا، فإن هذا يجعل الناس يفكرون، هل سيحقق بوليميراز RNA III إمكانات أكبر في أبحاث الطب الحيوي المستقبلية؟
