البنية الثالثية للحمض النووي

📅 آخر تحديث: ٢٢ يوليو ٢٠٢٦
✍️ نُشر في: ٢٢ يوليو ٢٠٢٦
📷 يحتوي على 16 صور
الموسوعة الحرة
Nucleic acid primary structureNucleic acid secondary structureNucleic acid double helixStem-loopPseudoknotNucleic acid quaternary structure
تحتوي الصورة أعلاه على روابط قابلة للنقر
تحتوي الصورة أعلاه على روابط قابلة للنقر
صورة تفاعلية لبنية الحمض النووي (الأولية، والثانوية، والثالثية، والرابعية) باستخدام حلزونات الحمض النووي الريبوزي منقوص الأكسجين (DNA ) وأمثلة من الريبوزيم VS والتيلوميراز والنيوكليوسوم . ( PDB : ADNA ، 1BNA ، 4OCB ، 4R4V ، 1YMO ، 1EQZ )

البنية الثالثية للحمض النووي هي الشكل ثلاثي الأبعاد لبوليمر الحمض النووي . [ 1 ] جزيئات الحمض النووي الريبي (RNA) والحمض النووي الريبوزي منقوص الأكسجين (DNA) قادرة على أداء وظائف متنوعة تتراوح من التعرف الجزيئي إلى التحفيز . تتطلب هذه الوظائف بنية ثلاثية الأبعاد دقيقة. على الرغم من تنوع هذه البنى وتعقيدها الظاهري، إلا أنها تتكون من أنماط بنيوية ثالثية متكررة يسهل التعرف عليها، والتي تعمل كوحدات بناء جزيئية. يرد أدناه وصف لبعض الأنماط الأكثر شيوعًا للبنية الثالثية للحمض النووي الريبي والحمض النووي الريبوزي منقوص الأكسجين، ولكن هذه المعلومات تستند إلى عدد محدود من البنى التي تم حلها. سيتم الكشف عن المزيد من الأنماط البنيوية الثالثية مع توصيف البنية الجزيئية لجزيئات جديدة من الحمض النووي الريبي والحمض النووي الريبوزي منقوص الأكسجين.

الهياكل الحلزونية

الحلزون المزدوج

هياكل الحلزون المزدوج A- و B- و Z-DNA.

يُعدّ الحلزون المزدوج البنية الثلاثية السائدة للحمض النووي DNA، وهو أيضًا بنية محتملة للحمض النووي RNA. يُعتقد بوجود ثلاثة أشكال من الحمض النووي DNA في الطبيعة: A-DNA و B-DNA و Z-DNA . يُعتقد أن الشكل "B"، الذي وصفه جيمس د. واتسون وفرانسيس كريك، هو السائد في الخلايا. [ 2 ] وصف جيمس د. واتسون وفرانسيس كريك هذه البنية بأنها حلزون مزدوج بنصف قطر 10 أنغستروم وخطوة حلزونية 34 أنغستروم ، حيث يُكمل دورة كاملة حول محوره كل 10 أزواج قاعدية من التسلسل. [ 3 ] يُكمل الحلزون المزدوج دورة كاملة حول محوره كل 10.4-10.5 زوج قاعدي في المحلول. يعتمد معدل الالتواء هذا (المعروف بالخطوة الحلزونية ) بشكل كبير على قوى التراص التي تُمارسها كل قاعدة على جيرانها في السلسلة. يتخذ الحمض النووي RNA ذو الحلزون المزدوج شكلًا مشابهًا لبنية الشكل A.

توجد أشكال أخرى محتملة؛ في الواقع، لا تتوفر حاليًا سوى الأحرف F وQ وU وV وY لوصف أي بنية جديدة للحمض النووي قد تظهر في المستقبل. [ 4 ] [ 5 ] ومع ذلك، فقد تم إنشاء معظم هذه الأشكال صناعيًا ولم تتم ملاحظتها في الأنظمة البيولوجية الطبيعية.

ثلاثيات الأخدود الرئيسي والثانوي

ثلاثيات الحمض النووي الريبي
تتشكل ثلاثيات الأخدود الكبير في إنترون المجموعة الثانية في بكتيريا Oceanobacillus Iheyensis . تتكون كل طبقة متراصة من ثلاثية واحدة ذات نظام ألوان مختلف. تظهر الروابط الهيدروجينية بين الثلاثيات بخطوط سوداء متقطعة. ذرات النيتروجين ملونة باللون الأزرق وذرات الأكسجين باللون الأحمر. من الأعلى إلى الأسفل، البقايا على الجانب الأيسر هي G288 وC289 وC377. [ 6 ]
صورة مكبّرة للثلاثية U114:A175-U101 في الأخدود الرئيسي (قاعدة هوغستين) المتكونة داخل العقدة الكاذبة من النوع البري لحمض التيلوميراز البشري. تظهر الروابط الهيدروجينية بخطوط سوداء متقطعة. ذرات النيتروجين ملونة باللون الأزرق وذرات الأكسجين باللون الأحمر. [ 7 ]

يُعدّ التركيب الثلاثي للأخدود الصغير نمطًا بنيويًا شائعًا في الحمض النووي الريبي (RNA) . ونظرًا لأن التفاعلات مع الأخدود الصغير غالبًا ما تتم عبر مجموعة الهيدروكسيل (2'-OH) لسكر الريبوز ، فإن هذا النمط في الحمض النووي الريبي يختلف تمامًا عن نظيره في الحمض النووي الريبي منقوص الأكسجين (DNA) . وأكثر الأمثلة شيوعًا على التركيب الثلاثي للأخدود الصغير هو نمط A-minor، أو إدخال قواعد الأدينوزين في الأخدود الصغير (انظر أعلاه). مع ذلك، لا يقتصر هذا النمط على الأدينوزينات، إذ لوحظ أيضًا تفاعل قواعد نووية أخرى مع الأخدود الصغير في الحمض النووي الريبي.

يُشكّل الأخدود الصغير امتدادًا مثاليًا تقريبًا للقاعدة المُدخلة. وهذا يسمح بتكوين روابط فان دير فالس مثالية ، وروابط هيدروجينية واسعة النطاق ، ودفن السطح الكاره للماء ، مما يُنشئ تفاعلًا مُفضلاً للغاية من الناحية الطاقية. [ 8 ] [ 9 ] ولأن ثلاثيات الأخدود الصغير قادرة على رص حلقة حرة وحلزون بثبات، فإنها تُعدّ عناصر أساسية في بنية النيوكليوتيدات الريبية الكبيرة ، بما في ذلك إنترون المجموعة الأولى، [ 10 ] وإنترون المجموعة الثانية، [ 11 ] والريبوسوم .

مجمعات رباعية
أعلاه: بنية الحلقة النموذجية لرباعي هوغستين المزدوج G. [ 12 ]
أعلاه: بنية رباعية تظهر في التركيب البلوري لـ RNA aptamer الأخضر المالاكيت. يشارك G29 في الأخدود الكبير والأخدود الصغير والروابط الهيدروجينية من نوع واتسون-كريك مع ثلاث قواعد أخرى. [ 13 ]

على الرغم من أن الأخدود الرئيسي لجزيء الحمض النووي الريبي (RNA) القياسي من النوع A ضيق نسبيًا، وبالتالي أقل عرضة للتفاعل الثلاثي من الأخدود الثانوي، إلا أنه يمكن ملاحظة تفاعلات ثلاثية في الأخدود الرئيسي في العديد من تراكيب الحمض النووي الريبي. تتكون هذه التراكيب من عدة تركيبات من أزواج القواعد وتفاعلات هوغستين. على سبيل المثال، ثلاثية GGC (GGC أمينو(N-2)-N-7، إيمينو-كربونيل، كربونيل-أمينو(N-4)؛ واتسون-كريك) الملاحظة في الريبوسوم 50S ، تتكون من زوج GC من نوع واتسون-كريك وقاعدة G واردة تُشكل شبكة شبه هوغستين من روابط هيدروجينية بين القاعدتين المشاركتين في الاقتران المتعارف عليه. [ 12 ] تشمل الأمثلة البارزة الأخرى للثلاثيات في الأخدود الرئيسي ما يلي: (أ) النواة التحفيزية للإنترون من المجموعة الثانية الموضح في الشكل على اليسار [ 6 ]، (ب) اللولب الثلاثي الضروري تحفيزيًا والمُلاحظ في الحمض النووي الريبوزي للتيلوميراز البشري [ 7 ] ، (ج) مفتاح الريبوزوم SAM-II [ 14 ]، و(د) عنصر التعبير النووي (ENE)، الذي يعمل كعنصر تثبيت للحمض النووي الريبوزي من خلال تكوين اللولب الثلاثي مع ذيل البولي أدينين. [ 15 ] [ 16 ]

من الممكن أيضًا تكوين الحمض النووي ثلاثي السلاسل من روابط الهيدروجين هوغستين أو هوغستين المعكوسة في الأخدود الرئيسي للحمض النووي من النوع B.

مجمعات رباعية

إلى جانب الحلزونات المزدوجة والثلاثية المذكورة آنفًا، يمكن لكل من الحمض النووي الريبي (RNA) والحمض النووي الريبوزي منقوص الأكسجين (DNA ) تكوين حلزونات رباعية. وتتنوع بنى رباعيات قواعد الحمض النووي الريبي. إذ يمكن لأربعة بقايا غوانين متتالية أن تُشكّل رباعية في الحمض النووي الريبي عبر روابط هيدروجينية من نوع هوغستين لتكوين "حلقة هوغستين" (انظر الشكل). [ 12 ] كما يمكن لأزواج GC وAU أن تُشكّل رباعيات قواعد من خلال مزيج من اقتران واتسون-كريك والاقتران غير التقليدي في الأخدود الصغير . [ 17 ]

يُعدّ لبّ الأبتامر الأخضر المالاكيت نوعًا من البنية الرباعية الأساسية ذات نمط روابط هيدروجينية مختلف (انظر الشكل). [ 13 ] يمكن لهذه البنية الرباعية أن تتكرر عدة مرات متتالية، مما يُنتج بنية مستقرة للغاية.

قد تؤدي البنية الفريدة للمناطق الرباعية في الحمض النووي الريبي (RNA) وظائف مختلفة في النظام البيولوجي . من أهم هذه الوظائف قدرتها على الارتباط بالروابط أو البروتينات، وقدرتها على تثبيت البنية الثلاثية الكاملة للحمض النووي (DNA) أو الحمض النووي الريبي (RNA). يمكن لهذه البنية القوية أن تثبط أو تنظم عمليتي النسخ والتضاعف ، كما هو الحال في التيلوميرات في الكروموسومات ومنطقة الحمض النووي الريبي الرسول (mRNA) غير المترجمة (UTR ). [ 18 ] يُعد نوع القاعدة مهمًا لارتباط الروابط. ترتبط قاعدة الجوانين الرباعية (G-quartet) عادةً بالأيونات أحادية التكافؤ مثل البوتاسيوم، بينما يمكن لقواعد أخرى أن ترتبط بالعديد من الروابط الأخرى مثل الهيبوكسانثين في بنية رباعية UUCU. [ 17 ]

إلى جانب هذه الوظائف، قد تعمل بنية G-quadruplex في الحمض النووي الريبوزي الرسول (mRNA) حول مناطق ارتباط الريبوسوم كمنظم للتعبير الجيني في البكتيريا . [ 19 ] وقد توجد هياكل ووظائف أخرى مثيرة للاهتمام لم تُكتشف بعد في الكائنات الحية .

التكديس المحوري

البنية الثانوية (المدرجة) والبنية الثالثية لـ tRNA توضح التراص المحوري. [ 20 ]

يُعد التراص المحوري، المعروف أيضًا بالتراص الحلزوني، عاملًا رئيسيًا في تحديد البنية الثلاثية لجزيئات الحمض النووي الريبوزي (RNA) ذات الترتيب الأعلى. يحدث التراص المحوري عندما يشكل جزيئان مزدوجان من الحمض النووي الريبوزي حلزونًا متصلًا، يتم تثبيته بواسطة تراص القواعد عند نقطة التقاء الحلزونين. وقد لوحظ التراص المحوري في البنية البلورية لجزيء الحمض النووي الريبوزي الناقل للفينيل ألانين (tRNAPhe). [ 21 ] ومؤخرًا، رُصد التراص المحوري في البنى ذات الترتيب الأعلى للعديد من الريبوزيمات ، بما في ذلك العديد من أشكال الإنترونات ذاتية التضفير من المجموعتين الأولى والثانية . تشمل أنماط التراص المحوري الشائعة تفاعل الحلقة المتقاربة والعقدة الكاذبة . ويمكن التنبؤ باستقرار هذه التفاعلات من خلال تطبيق "قواعد تيرنر". [ 22 ] [ 23 ]

في عام ١٩٩٤، حدد والتر وتيرنر مساهمات الطاقة الحرة لتفاعلات التراص بين أقرب الجيران ضمن واجهة حلزونية-حلزونية باستخدام نظام نموذجي يُنشئ واجهة حلزونية-حلزونية بين قليل النوكليوتيدات قصير وبروز رباعي النوكليوتيدات في نهاية ساق دبوس الشعر . أكدت تجاربهم أن المساهمة الديناميكية الحرارية لتراص القواعد بين بنيتين ثانويتين حلزونيتين تُحاكي بدقة الديناميكا الحرارية لتكوين الدوبلكس القياسي (تتنبأ تفاعلات أقرب الجيران بالاستقرار الديناميكي الحراري للحلزون الناتج). يمكن استخدام الاستقرار النسبي لتفاعلات أقرب الجيران للتنبؤ بالتراص المحوري المفضل بناءً على البنية الثانوية المعروفة. وجد والتر وتيرنر أن دقة التنبؤ ببنية الحمض النووي الريبي (RNA) تحسنت، في المتوسط، من ٦٧٪ إلى ٧٤٪ عند تضمين مساهمات التراص المحوري. [ ٢٤ ]

تحتوي معظم البنى الثلاثية للحمض النووي الريبوزي (RNA) التي دُرست جيدًا على أمثلة للتراص المحوري. ومن أبرز هذه الأمثلة: الحمض النووي الريبوزي الناقل للفينيل ألانين (tRNA-Phe)، والإنترونات من المجموعة الأولى، والإنترونات من المجموعة الثانية، والحمض النووي الريبوزي الريبوسومي. كشفت البنى البلورية للحمض النووي الريبوزي الناقل عن وجود حلزونين ممتدين ناتجين عن التراص المحوري لجذع مستقبل الحمض الأميني مع الذراع T، وتراص ذراعي الكودون D ومضاد الكودون. توجه هذه التفاعلات داخل الحمض النووي الريبوزي الناقل جذع مضاد الكودون عموديًا على جذع الحمض الأميني، مما يؤدي إلى بنية ثلاثية وظيفية على شكل حرف L. [ 21 ] في إنترونات المجموعة الأولى، تبين أن الحلزونين P4 وP6 يتراصان محوريًا باستخدام مزيج من الطرق الكيميائية الحيوية [ 25 ] والبلورية. قدمت البنية البلورية P456 رؤية تفصيلية لكيفية تثبيت التراص المحوري لتعبئة حلزونات الحمض النووي الريبوزي في البنى الثلاثية. [ 26 ] في الإنترون من المجموعة الثانية ذاتي التضفير من بكتيريا Oceanobacillus iheyensis، تتراص ساقا IA وIB بشكل محوري وتساهمان في التوجيه النسبي للحلزونات المكونة لوصلة خماسية. [ 6 ] يُسهّل هذا التوجيه الطي الصحيح للموقع النشط للريبوزيم الوظيفي. يحتوي الريبوسوم على أمثلة عديدة للتراص المحوري، بما في ذلك أجزاء متراصة يصل طولها إلى 70 زوجًا قاعديًا. [ 27 ]

تكوين عقدة كاذبة مع تكديس محوري للحلزونات

من الأنماط الشائعة التي تتضمن التراص المحوري، الحلقات المتقاربة والعقد الكاذبة. في تفاعلات الحلقات المتقاربة، تتفاعل مناطق الحلقة أحادية السلسلة في حلقتين من نوع دبوس الشعر عبر اقتران القواعد، مُشكلةً حلزونًا مُركبًا متراصًا محوريًا. والجدير بالذكر أن هذا التركيب يسمح لجميع النيوكليوتيدات في كل حلقة بالمشاركة في اقتران القواعد وتفاعلات التراص. وقد تم تصوير هذا النمط ودراسته باستخدام تحليل الرنين المغناطيسي النووي بواسطة لي وكروثرز. [ 28 ] أما نمط العقدة الكاذبة فيحدث عندما تقترن منطقة أحادية السلسلة من حلقة دبوس الشعر مع تسلسل يقع في اتجاه 5' أو 3' ضمن نفس سلسلة الحمض النووي الريبي. غالبًا ما تتراص منطقتا الحمض النووي المزدوج الناتجتان فوق بعضهما البعض، مُشكلتين حلزونًا مُركبًا مستقرًا متراصًا محوريًا. ومن الأمثلة على نمط العقدة الكاذبة، إنزيم الريبوزيم لفيروس التهاب الكبد دلتا شديد الاستقرار ، حيث يُظهر هيكله الأساسي بنية عقدة كاذبة مزدوجة شاملة. [ 29 ]

لوحظ تأثير مشابه للتراص المحوري في هياكل الحمض النووي المصممة بعناية . تحتوي هياكل الحمض النووي المطوية (DNA origami) على عدد كبير من اللوالب المزدوجة ذات النهايات غير الحادة المكشوفة. وقد لوحظ أن هذه الهياكل تلتصق ببعضها على طول الحواف التي تحتوي على هذه النهايات غير الحادة المكشوفة، وذلك بسبب تفاعلات التراص الكارهة للماء. [ 30 ] ومن خلال الجمع بين هذه الهياكل النانوية المصممة بعناية والتصوير فائق الدقة بتقنية DNA-PAINT، تمكن الباحثون من تحديد قوة طاقات التراص الفردية بين جميع ثنائيات النوكليوتيدات الممكنة. [ 31 ]

قياس التراص المحوري في الأحماض النووية

أُجريت القياسات المبكرة للتراص المحوري باستخدام فحوصات كيميائية حيوية تدرس الهجرة النسبية لجزيئات الأحماض النووية المختلفة بناءً على بنيتها ونوع التفاعلات الموجودة. هاجرت جزيئات الحمض النووي القصيرة التي تحتوي على شقوق، والتي لا تزال قادرة على التراص المحوري، بشكل أسرع من جزيئات الحمض النووي التي تحتوي على فجوات، وبالتالي لم يكن لديها تراص محوري. يمكن تفسير ذلك بالخصائص البوليمرية للحمض النووي، حيث تهاجر الجزيئات الأكثر صلابة الشبيهة بالقضبان بشكل أسرع على طول التدرج الكهربائي في مصفوفة مقارنةً بالجزيئات الأكثر مرونة. [ 32 ] أدى تطوير تقنيات أحدث، مثل الملاقط الضوئية والقدرة على طي هياكل الحمض النووي النانوية، إلى قياس حزم الحمض النووي وقدرتها على التراص مع بعضها البعض. بعد ذلك، أمكن تحليل القوة اللازمة لفصل هذه الحزم باستخدام الملاقط الضوئية لقياس طاقات تراص أزواج القواعد. [ 33 ] أُجريت هذه القياسات بشكل رئيسي في ظل ظروف غير متوازنة، وتم إجراء استقراءات مختلفة للوصول إلى القيم الدقيقة للتراص المحوري بين القواعد. أتاحت الدراسات الحديثة للجزيئات المفردة باستخدام هياكل الحمض النووي النانوية ومجهر DNA-PAINT فائق الدقة قياس هذا التفاعل بين ثنائيات النوكليوتيدات باستخدام تحليل حركي متعمق لأوقات ارتباط جزيئات الحمض النووي القصيرة بتسلسلاتها المكملة في وجود أو غياب تفاعلات تكديس الحمض النووي. [ 31 ]

زخارف أخرى

تفاعلات مستقبلات الحلقة الرباعية

تمثيل عصوي لحلقة رباعية GAAA - مثال من عائلة حلقات GNRA الرباعية. [ 34 ]

تجمع تفاعلات الحلقة الرباعية مع المستقبلات بين ازدواج القواعد وتفاعلات التراص بين نيوكليوتيدات الحلقة في وحدة الحلقة الرباعية ووحدة المستقبلات الموجودة داخل جزيء الحمض النووي الريبي المزدوج، مما يُنشئ اتصالًا ثلاثيًا يُثبّت الطي الثلاثي العام لجزيء الحمض النووي الريبي . كما تُعدّ الحلقات الرباعية بنىً محتملة في جزيئات الحمض النووي المزدوجة. [ 35 ]

تتفاوت الحلقات الجذعية بشكل كبير في الحجم والتسلسل، لكن الحلقات الرباعية المكونة من أربعة نيوكليوتيدات شائعة جدًا، وعادةً ما تنتمي إلى إحدى ثلاث فئات بناءً على التسلسل. [ 36 ] هذه العائلات الثلاث هي CUYG وUNCG وGNRA (انظر الشكل على اليمين) . [ 37 ] في كل عائلة من هذه العائلات، يشكل النيوكليوتيدان الثاني والثالث انحناءً في سلسلة الحمض النووي الريبي، ويعمل زوج قاعدي بين النيوكليوتيدين الأول والرابع على تثبيت بنية الحلقة الجذعية. وقد ثبت، بشكل عام، أن استقرار الحلقة الرباعية يعتمد على تركيب القواعد داخل الحلقة وعلى تركيب هذا "الزوج القاعدي المُغلق". [ 38 ] تُعد عائلة GNRA من الحلقات الرباعية الأكثر شيوعًا في تفاعلات الحلقة الرباعية مع المستقبلات. بالإضافة إلى ذلك، من المعروف أن حلقات UMAC الرباعية هي نسخ بديلة من حلقات GNRA، حيث تشترك كلتاهما في هياكل أساسية متشابهة. على الرغم من أوجه التشابه، إلا أنها تختلف في التفاعلات بعيدة المدى المحتملة التي يمكنها القيام بها. [ 39 ]

حلقة GAAA الرباعية والمستقبل: تمثيل عصوي للحلقة الرباعية (باللون الأصفر) ومستقبلها، يوضح كلاً من اقتران قواعد واتسون-كريك وهوغستين. [ 34 ]

تُعدّ "وحدات مستقبلات الحلقة الرباعية" تفاعلات ثلاثية بعيدة المدى [ 40 ] تتكون من روابط هيدروجينية بين القواعد في تسلسلات الحلقة الرباعية إلى الحلقة الجذعية في الأجزاء البعيدة من بنية الحمض النووي الريبي الثانوي. [ 41 ] بالإضافة إلى الروابط الهيدروجينية، تُشكّل تفاعلات التراص عنصرًا هامًا في هذه التفاعلات الثلاثية. على سبيل المثال، في تفاعلات GNRA-الحلقة الرباعية، يتراص النيوكليوتيد الثاني من الحلقة الرباعية مباشرةً على وحدة A-platform (انظر أعلاه) داخل المستقبل. [ 26 ] غالبًا ما يتغير تسلسل الحلقة الرباعية ومستقبلها معًا، بحيث يمكن تكوين نفس نوع الاتصال الثلاثي مع مختلف الأشكال المتغايرة للحلقة الرباعية ومستقبلها المتوافق. [ 42 ]

على سبيل المثال، يعتمد الإنترون من المجموعة الأولى ذاتي التضفير على وحدات مستقبلات رباعية الحلقات في بنيته ووظيفته. [ 26 ] [ 41 ] تحديدًا، تتراص بقايا الأدينين الثلاثة في وحدة GAAA الكلاسيكية فوق حلزون المستقبل، مُكَوِّنةً روابط هيدروجينية مُثَبِّتة متعددة معه. يُكَوِّن الأدينين الأول في تسلسل GAAA زوجًا قاعديًا ثلاثيًا مع قواعد AU في المستقبل. أما الأدينين الثاني، فيُثَبَّت بروابط هيدروجينية مع اليوريدين نفسه ، بالإضافة إلى ارتباطه بمجموعة 2'-OH مع المستقبل، وتفاعلاته مع الجوانين في وحدة GAAA رباعية الحلقات. ويُكَوِّن الأدينين الثالث زوجًا قاعديًا ثلاثيًا.

لحن لا الصغير

تفاعلات لا مينور
التفاعل من النوع الأول A-minor: تعد تفاعلات النوع الأول هي الأكثر شيوعًا والأقوى بين تفاعلات A-minor، حيث أنها تتضمن العديد من الروابط الهيدروجينية ، وتدفن قاعدة A الداخلة في الأخدود الصغير. [ 43 ]
التفاعل من النوع الثاني في الأخدود الصغير: يتضمن هذا النوع من التفاعلات مجموعة 2'-OH وذرة النيتروجين N3 للأدينوزين . يتفاعل الأدينوزين مع مجموعة 2'-OH للسيتوزين في الأخدود الصغير. وتكون قوة هذا التفاعل مماثلة لقوة التفاعل من النوع الأول. [ 43 ]

يُعدّ نمط A-minor نمطًا بنيويًا ثلاثيًا شائعًا في الحمض النووي الريبي (RNA) . يتكوّن هذا النمط من خلال إدخال نيوكليوزيد غير مزدوج في الأخدود الصغير لجزيء RNA مزدوج. وبذلك، يُعتبر مثالًا على التفاعل الثلاثي في ​​الأخدود الصغير . على الرغم من أن الجوانوزين والسيتوزين واليوريدين يمكنها أيضًا تكوين تفاعلات ثلاثية في الأخدود الصغير، إلا أن تفاعلات الأدينين في الأخدود الصغير شائعة جدًا. في حالة الأدينين، تُشكّل حافة N1-C2-N3 للقاعدة المُدخلة روابط هيدروجينية مع واحد أو كلا مجموعتي 2'-OH في الجزيء المزدوج، بالإضافة إلى قواعد الجزيء المزدوج (انظر الشكل: تفاعلات A-minor). غالبًا ما يكون الجزيء المزدوج المضيف زوجًا قاعديًا GC.

تم تصنيف أنماط A-minor إلى أربعة أنواع، [ 8 ] [ 9 ] من النوع 0 إلى النوع III، بناءً على موضع القاعدة المُدخلة بالنسبة إلى مجموعتي 2'-OH في زوج قواعد واتسون-كريك . في نمطي A-minor من النوعين I وII، تُدخل ذرة النيتروجين N3 للأدينين بعمق داخل الأخدود الصغير للثنائي (انظر الشكل: تفاعلات A-minor - تفاعل النوع II)، ويوجد تكامل شكلي جيد مع زوج القواعد. على عكس النوعين 0 وIII، فإن تفاعلات النوعين I وII خاصة بالأدينين بسبب تفاعلات الروابط الهيدروجينية. في تفاعل النوع III، ترتبط كل من ذرة الأكسجين O2' وذرة النيتروجين N3 للقاعدة المُدخلة بشكل أقل قربًا بالأخدود الصغير للثنائي. أنماط النوعين 0 وIII أضعف وغير خاصة لأنها تتوسطها تفاعلات مع مجموعة 2'-OH واحدة (انظر الشكل: تفاعلات A-minor - تفاعلات النوعين 0 وIII).

يُعدّ النمط A-minor من بين أكثر الأنماط البنيوية شيوعًا في الحمض النووي الريبوزي (RNA) في الريبوسوم، حيث يُساهم في ارتباط الحمض النووي الريبوزي الناقل (tRNA) بالوحدة الفرعية 23S. [ 44 ] وغالبًا ما يُساهم في تثبيت تفاعلات الحمض النووي الريبوزي المزدوج في الحلقات واللوالب، كما هو الحال في لب إنترونات المجموعة الثانية. [ 6 ]

من الأمثلة المثيرة للاهتمام على دور الأدينين الصغير (A-minor) في التعرف على مضاد الكودون . يجب على الريبوسوم التمييز بين أزواج الكودون-مضاد الكودون الصحيحة والخاطئة. ويتم ذلك جزئيًا عن طريق إدخال قواعد الأدينين في الأخدود الصغير. تُظهر أزواج الكودون-مضاد الكودون الخاطئة بنية حلزونية مشوهة، مما يمنع تفاعل الأدينين الصغير من تثبيت الارتباط، ويزيد من معدل انفصال الحمض النووي الريبوزي الناقل الخاطئ. [ 45 ]

كشف تحليل الأنماط الثانوية A في الحمض النووي الريبوزي 23S عن شبكة هرمية من التبعيات الهيكلية، والتي يُعتقد أنها مرتبطة بتطور الريبوسوم وبترتيب الأحداث التي أدت إلى تطور الوحدة الفرعية الكبيرة للبكتيريا الحديثة. [ 46 ]

أُفيد أن النمط A-minor وفئته الفرعية الجديدة، تفاعلات WC/H A-minor، تعمل على تقوية البنى الثلاثية الأخرى للحمض النووي الريبي، مثل الحلزونات الثلاثية في الأخدود الكبير، والتي تم تحديدها في عناصر تثبيت الحمض النووي الريبي. [ 16 ] [ 15 ]

سحاب ريبوز

سحابات الريبوز: منظر لسحاب ريبوز نموذجي بين هيكلين أساسيين من الحمض النووي الريبي. [ 34 ]

يُعدّ سحاب الريبوز عنصرًا بنيويًا ثلاثيًا في الحمض النووي الريبي (RNA) ، حيث ترتبط سلسلتان من الحمض النووي الريبي معًا بروابط هيدروجينية تشمل مجموعة الهيدروكسيل 2' (2'OH) لسكريات الريبوز على سلسلتين مختلفتين. يمكن لمجموعة الهيدروكسيل 2' أن تعمل كمانح ومستقبل للرابطة الهيدروجينية، مما يسمح بتكوين روابط هيدروجينية متفرعة مع مجموعة هيدروكسيل 2' أخرى. [ 47 ] [ 48 ]

تم الإبلاغ عن العديد من أشكال سحابات الريبوز، ولكن النوع الشائع منها يتضمن أربع روابط هيدروجينية بين مجموعات 2'-OH لسكرين متجاورين. توجد سحابات الريبوز عادةً في تراكيب تعمل على تثبيت التفاعلات بين خيوط الحمض النووي الريبوزي المنفصلة. [ 49 ] غالبًا ما تُلاحظ سحابات الريبوز على شكل تفاعلات جذعية حلقية ذات خصوصية تسلسلية منخفضة للغاية. مع ذلك، في الوحدتين الفرعيتين الريبوزوميتين الصغيرة والكبيرة ، يوجد ميل لظهور سحابات الريبوز ذات التسلسل CC/AA - سيتوزينان على السلسلة الأولى مقترنان بأدينينين على السلسلة الثانية.

دور الأيونات المعدنية

ارتباط أيون المعدن في إنترون المجموعة الأولى
تمثيل PDB لتناسق المغنيسيوم في المجال الداخلي لإنترون المجموعة الأولى. تشير الكرتان الحمراوان إلى أيونات المغنيسيوم، وتشير الخطوط المتقطعة المنبثقة من الأيونات إلى التناسق مع المجموعات المقابلة على النيوكليوتيدات. نظام ترميز الألوان كالتالي: أخضر = كربون، برتقالي = فوسفات، وردي = أكسجين، أزرق = نيتروجين. [ 50 ]
رسم توضيحي لجيب ارتباط الإنترون P5c للمجموعة 1 في قاعدة بيانات البروتينات (PDB)، يُظهر التناسق في الغلاف الخارجي. هنا، تؤدي الأمينات الستة في سداسي أمين الأوزميوم (III) الدور الذي تؤديه جزيئات الماء عادةً، وتتوسط تفاعل الأيون مع الأخدود الرئيسي. يُشار إلى التناسق عبر الروابط الهيدروجينية بخطوط متقطعة، ويُمثل الأوزميوم باللون الوردي، أما باقي الألوان فهي كما سبق. [ 34 ]

غالبًا ما تكون جزيئات الحمض النووي الريبوزي الوظيفية جزيئات مطوية ومستقرة ذات أشكال ثلاثية الأبعاد، وليست خيوطًا مرنة وخطية. [ 51 ] تُعد الكاتيونات ضرورية للاستقرار الديناميكي الحراري للبنية الثلاثية للحمض النووي الريبوزي. يمكن أن تكون الكاتيونات المعدنية التي ترتبط بالحمض النووي الريبوزي أحادية التكافؤ أو ثنائية التكافؤ أو ثلاثية التكافؤ. يُعد البوتاسيوم (K + ) أيونًا أحادي التكافؤ شائعًا يرتبط بالحمض النووي الريبوزي. كما يُعد المغنيسيوم (Mg2 + ) أيونًا ثنائي التكافؤ شائعًا يرتبط بالحمض النووي الريبوزي . وقد وُجد أن أيونات أخرى، بما في ذلك الصوديوم (Na + ) والكالسيوم (Ca2 + ) والمنغنيز (Mn2 + )، ترتبط بالحمض النووي الريبوزي في الكائنات الحية وفي المختبر . توجد أيضًا كاتيونات عضوية متعددة التكافؤ، مثل السبيرميدين أو السبيرمين، في الخلايا، وتساهم هذه الكاتيونات بشكل كبير في طي الحمض النووي الريبوزي. تُعد الأيونات ثلاثية التكافؤ، مثل هيكسامين الكوبالت، أو أيونات اللانثانيدات، مثل التيربيوم (Tb3 + )، أدوات تجريبية مفيدة لدراسة ارتباط المعادن بالحمض النووي الريبوزي. [ 52 ] [ 53 ]

يمكن لأيون معدني أن يتفاعل مع الحمض النووي الريبي (RNA) بطرق متعددة. إذ يمكن أن يرتبط الأيون بشكل منتشر مع هيكل الحمض النووي الريبي، حاجبًا التفاعلات الكهروستاتيكية غير المرغوب فيها . غالبًا ما يتم تحقيق هذا الحجب للشحنة بواسطة الأيونات أحادية التكافؤ. تعمل الأيونات المرتبطة بمواقع محددة على تثبيت عناصر معينة من البنية الثالثية للحمض النووي الريبي. يمكن تقسيم التفاعلات المرتبطة بمواقع محددة إلى فئتين، اعتمادًا على ما إذا كان الماء يتوسط ارتباط المعدن. تتوسط جزيئات الماء المحيطة بالأيون المعدني تفاعلات "المجال الخارجي". على سبيل المثال، يتفاعل سداسي هيدرات المغنيسيوم مع أنماط محددة من البنية الثالثية للحمض النووي الريبي ويثبتها من خلال التفاعلات مع الغوانوزين في الأخدود الكبير. في المقابل، تتوسط الأيون المعدني تفاعلات "المجال الداخلي" بشكل مباشر. غالبًا ما يطوى الحمض النووي الريبي على مراحل متعددة، ويمكن تثبيت هذه المراحل بواسطة أنواع مختلفة من الكاتيونات. في المراحل المبكرة، يُشكّل الحمض النووي الريبي (RNA) بنى ثانوية تستقرّ عبر ارتباط الكاتيونات أحادية التكافؤ، والكاتيونات ثنائية التكافؤ، والأمينات متعددة الأنيونات، وذلك لمعادلة هيكله الأساسي متعدد الأنيونات. أما المراحل اللاحقة من هذه العملية، فتتضمن تكوين البنية الثالثية للحمض النووي الريبي، والتي تستقرّ بشكل رئيسي تقريبًا عبر ارتباط الأيونات ثنائية التكافؤ، مثل المغنيسيوم، مع إمكانية مساهمة ارتباط البوتاسيوم.

غالبًا ما تتمركز مواقع ارتباط المعادن في الأخدود الرئيسي العميق والضيق لجزيء الحمض النووي الريبي المزدوج، حيث ترتبط بحواف هوغستين للبيورينات . وعلى وجه الخصوص، تعمل الكاتيونات المعدنية على تثبيت مواقع التواء العمود الفقري، حيث يؤدي التراص المحكم للفوسفات إلى منطقة ذات شحنة سالبة كثيفة. وقد تم تحديد العديد من أنماط ارتباط أيونات المعادن في جزيئات الحمض النووي الريبي المزدوجة من خلال البنى البلورية. فعلى سبيل المثال، في نطاق P4-P6 من إنترون المجموعة الأولى في طحلب Tetrahymena thermophila ، تتكون العديد من مواقع ارتباط الأيونات من أزواج متذبذبة من GU وأزواج غير متطابقة من GA ، حيث تتفاعل الكاتيونات ثنائية التكافؤ مع حافة هوغستين للغوانوزين عبر O6 وN7. [ 54 ] [ 55 ] [ 56 ] من الأنماط الأخرى لربط الأيونات في إنترون المجموعة الأولى من Tetrahymena نمط منصة AA، حيث تُشكّل الأدينوزينات المتتالية في نفس سلسلة الحمض النووي الريبي زوجًا قاعديًا زائفًا غير تقليدي. [ 57 ] على عكس نمط GU المتكرر، يرتبط نمط منصة AA بشكل تفضيلي بالأيونات أحادية التكافؤ. في العديد من هذه الأنماط، يؤدي غياب الأيونات أحادية التكافؤ أو ثنائية التكافؤ إما إلى مرونة أكبر أو فقدان البنية الثلاثية.

وُجد أن أيونات المعادن ثنائية التكافؤ، وخاصة المغنيسيوم ، مهمة لبنية وصلات الحمض النووي، مثل وصلة هوليداي الوسيطة في إعادة التركيب الجيني . يحمي أيون المغنيسيوم مجموعات الفوسفات سالبة الشحنة في الوصلة، مما يسمح بتقاربها، وبالتالي تكوين بنية متراصة بدلاً من بنية غير متراصة. [ 58 ] يُعد المغنيسيوم عنصرًا حيويًا في تثبيت هذا النوع من الوصلات في البنى المصممة صناعيًا والمستخدمة في تقنية النانو للحمض النووي ، مثل وحدة التقاطع المزدوج. [ 59 ]

تاريخ

تزامنت أقدم الدراسات في علم الأحياء البنيوي للحمض النووي الريبي (RNA)، إلى حد كبير، مع الدراسات التي أُجريت على الحمض النووي (DNA) في أوائل خمسينيات القرن العشرين. في ورقتهم البحثية الرائدة عام 1953، اقترح واتسون وكريك أن ازدحام قوى فان دير فالس الناتج عن مجموعة 2`OH في الريبوز سيمنع الحمض النووي الريبي من اتخاذ بنية حلزونية مزدوجة مطابقة للنموذج الذي اقترحاه - وهو ما نعرفه الآن باسم الحمض النووي من النوع B. [ 60 ] أثار هذا تساؤلات حول البنية ثلاثية الأبعاد للحمض النووي الريبي: هل يمكن لهذا الجزيء أن يشكل نوعًا من البنية الحلزونية، وإذا كان الأمر كذلك، فكيف؟

في منتصف ستينيات القرن العشرين، خضع دور الحمض النووي الريبوزي الناقل (tRNA) في تخليق البروتين لدراسة مكثفة. في عام 1965، قام هولي وزملاؤه بتنقية وتسلسل أول جزيء tRNA، مقترحين في البداية أنه يتخذ بنية ورقة البرسيم، استنادًا بشكل كبير إلى قدرة مناطق معينة من الجزيء على تكوين بنى حلقية جذعية. [ 61 ] وقد أثبت عزل tRNA أنه أول إنجاز كبير في علم الأحياء البنيوي للحمض النووي الريبوزي. في عام 1971، حقق كيم وزملاؤه إنجازًا آخر، حيث أنتجوا بلورات من tRNA PHE الخميري التي انحرفت بدقة 2-3 أنغستروم باستخدام السبيرمين، وهو بولي أمين طبيعي ، والذي ارتبط بـ tRNA وثبّته. [ 62 ]

لفترة طويلة بعد اكتشاف أولى بنى الحمض النووي الريبوزي الناقل (tRNA)، لم يشهد مجال دراسة بنية الحمض النووي الريبوزي (RNA) تقدماً ملحوظاً. فقد اعتمدت القدرة على دراسة بنية الحمض النووي الريبوزي على إمكانية عزل الحمض النووي الريبوزي المستهدف. وقد شكل هذا الأمر عائقاً أمام المجال لسنوات عديدة، ويعود ذلك جزئياً إلى أن أهدافاً أخرى معروفة - مثل الريبوسوم - كانت أصعب بكثير في عزلها وبلورتها. ونتيجة لذلك، ولما يقرب من عشرين عاماً بعد النشر الأصلي لبنية فينيل ألانين ( PHE) في الحمض النووي الريبوزي الناقل، لم تُحل بنى سوى عدد قليل من أهداف الحمض النووي الريبوزي الأخرى، ومعظمها ينتمي إلى عائلة الحمض النووي الريبوزي الناقل. [ 63 ]

تم التغلب على هذا القصور المؤسف في نطاق البحث لاحقًا بفضل تقدمين رئيسيين في أبحاث الأحماض النووية: تحديد الريبوزيمات ، والقدرة على إنتاجها عبر النسخ المختبري . بعد نشر توم سيش بحثه الذي أشار إلى أن إنترون المجموعة الأولى من طحلب التتراهيمينا يعمل كريبوزيمًا ذاتي التحفيز، [ 64 ] وتقرير سيدني ألتمان عن التحفيز بواسطة الحمض النووي الريبوزي الريبونوكليازي P، [ 65 ] تم تحديد العديد من الأحماض النووية الريبوزية المحفزة الأخرى في أواخر ثمانينيات القرن العشرين، [ 66 ] بما في ذلك ريبوزيم رأس المطرقة. في عام 1994، نشر مكاي وآخرون بنية "مركب ريبوزيم رأس المطرقة-الحمض النووي الريبوزي-المثبط" بدقة 2.6 أنغستروم، حيث تم تعطيل النشاط التحفيزي الذاتي للريبوزيم عن طريق الارتباط بركيزة الحمض النووي. [ 67 ] بالإضافة إلى التقدم المحرز في تحديد البنية العامة عبر علم البلورات، شهدت أوائل التسعينيات أيضًا تطبيق الرنين المغناطيسي النووي كتقنية فعالة في علم الأحياء البنيوي للحمض النووي الريبي. وقد مكّنت دراسات كهذه من توصيف أكثر دقة لتفاعلات اقتران القواعد وتراصها، والتي تُسهم في استقرار الطيات العامة لجزيئات الحمض النووي الريبي الكبيرة.

أدى انتعاش علم الأحياء البنيوي للحمض النووي الريبوزي (RNA) في منتصف التسعينيات إلى طفرة هائلة في مجال أبحاث بنية الأحماض النووية. فمنذ نشر بنيتي رأس المطرقة وP 4-6 ، قُدّمت إسهاماتٌ بارزةٌ عديدةٌ في هذا المجال. ومن أبرز الأمثلة على ذلك بنية الإنترونات من المجموعة الأولى والثانية [ 6 ] ، والريبوسوم [ 43 ] . وقد أُنتجت البنى الثلاث الأولى باستخدام النسخ المختبري ، ولعب الرنين المغناطيسي النووي (NMR) دورًا في دراسة المكونات الجزئية للبنى الأربع جميعها، ما يُؤكد أهمية هاتين التقنيتين في أبحاث الحمض النووي الريبوزي. مُنحت جائزة نوبل في الكيمياء لعام 2009 لكلٍّ من آدا يونات ، وفينكاترامان راماكريشنان ، وتوماس ستيتز، تقديرًا لأبحاثهم البنيوية حول الريبوسوم ، ما يُبرز الدور البارز الذي لعبه علم الأحياء البنيوي للحمض النووي الريبوزي في البيولوجيا الجزيئية الحديثة.

انظر أيضاً

مراجع

  1. ↑ الاتحاد الدولي للكيمياء البحتة والتطبيقية (IUPAC )، موسوعة المصطلحات الكيميائية ، الطبعة الخامسة (الكتاب الذهبي) (2025). النسخة الإلكترونية: (2006 – ) " البنية الثالثية ". doi : 10.1351/goldbook.T06282
  2. ↑ ريتشموند تي جيه، ديفي سي إيه (مايو 2003). " بنية الحمض النووي في لب النيوكليوسوم". مجلة نيتشر . 423 (6936): 145-150 . Bibcode : 2003Natur.423..145R . doi : 10.1038/nature01595 . PMID 12736678. S2CID 205209705 .  
  3. ↑ واتسون، جيه دي، وكريك، إف إتش (أبريل 1953). "البنية الجزيئية للأحماض النووية؛ بنية حمض الديوكسي ريبوز النووي" (ملف PDF) . مجلة نيتشر . 171 (4356): 737-738 . Bibcode : 1953Natur.171..737W . doi : 10.1038/171737a0 . PMID: 13054692. S2CID : 4253007 .  
  4. ↑ بانسال م (2003). "بنية الحمض النووي: إعادة النظر في الحلزون المزدوج واتسون-كريك" . العلوم الحالية . 85 (11): 1556-1563 .
  5. ↑ غوش أ، بانسال م (2003). "مسرد لبنية الحمض النووي من الألف إلى الياء". أكتا كريستالوغرافيكا د . 59 (4): 620-626 . doi : 10.1107/S0907444903003251 . PMID 12657780 . 
  6. 1 2 3 4 5 PDB : 3BWP ؛تور ن، كيتينغ ك س، تايلور س د، بايل أ م (أبريل 2008). " البنية البلورية لإنترون المجموعة الثانية ذاتي الربط" . مجلة ساينس . 320 (5872): 77-82 . Bibcode : 2008Sci...320...77T . doi : 10.1126/science.1153803 . PMC 4406475. PMID 18388288 .  تم عرضه باستخدام PyMOL
  7. 1 2 PDB : 2K95 ​;Kim NK, Zhang Q, Zhou J, Theimer CA, Peterson RD, Feigon J (ديسمبر 2008). "بنية المحلول وديناميكيات العقدة الكاذبة من النوع البري لـ RNA تيلوميراز البشري" . مجلة البيولوجيا الجزيئية 384 (5): 1249-61 . doi : 10.1016/j.jmb.2008.10.005 . PMC 2660571 . PMID 18950640 .  تم عرضه باستخدام PyMOL
  8. 1 2 نيسن ب، إيبوليتو جيه إيه، بان ن، مور بي بي، ستيتز تي إيه (أبريل 2001). "التفاعلات الثلاثية للحمض النووي الريبوزي في الوحدة الفرعية الريبوسومية الكبيرة: النمط A-minor" . وقائع الأكاديمية الوطنية للعلوم في الولايات المتحدة الأمريكية . 98 ( 9): 4899-903 . Bibcode : 2001PNAS...98.4899N . doi : 10.1073/pnas.081082398 . PMC 33135. PMID 11296253 .  
  9. 1 2 دوهرتي إي إيه، باتي آر تي، ماسكيدا بي، دودنا جيه إيه (أبريل 2001). "نمط عالمي لتعبئة الحلزون في الحمض النووي الريبي". نات . ستراكت. بيول . 8 (4): 339-43 . doi : 10.1038/86221 . PMID 11276255. S2CID 213577 .  
  10. ↑ Szewczak AA, Ortoleva-Donnelly L, Ryder SP, Moncoeur E, Strobel SA (ديسمبر 1998). "حلزون ثلاثي من الحمض النووي الريبي في أخدود صغير ضمن النواة التحفيزية لإنترون من المجموعة الأولى". Nat . Struct. Biol . 5 (12): 1037–42 . doi : 10.1038/4146 . PMID 9846872. S2CID 10908125 .  
  11. ↑ بودفيلان م، دي لينكاستر أ، بايل أ.م. (يوليو 2000). "تفاعل ثلاثي يربط نطاقات الموقع النشط بموقع الربط 5' لإنترون من المجموعة الثانية". نيتشر . 406 ( 6793): 315-318 . Bibcode : 2000Natur.406..315B . doi : 10.1038/35018589 . PMID 10917534. S2CID 4336795 .  
  12. 1 2 3 PDB : 1RAU ​;تشيونغ سي، مور بي بي (سبتمبر 1992). "بنية محلول لرباعي RNA مستقر بشكل غير عادي يحتوي على بنى رباعية G و U". الكيمياء الحيوية . 31 (36): 8406-14 . doi : 10.1021/bi00151a003 . PMID 1382577 . تم عرضه باستخدام PyMOL
  13. 1 2 PDB : 1FIT ​;Baugh C, Grate D, Wilson C (أغسطس 2000). "2.8 التركيب البلوري لأبتامر الأخضر المالاكيت". مجلة البيولوجيا الجزيئية 301 (1): 117-28 . doi : 10.1006/jmbi.2000.3951 . PMID 10926496 . تم عرضه باستخدام PyMOL
  14. ↑ جيلبرت إس دي، رامبو آر بي، فان تاين دي، باتي آر تي (فبراير 2008). "بنية مفتاح الريبوزوم SAM-II المرتبط بـ S-أدينوسيل ميثيونين". نات . ستراكت. مول. بيول . 15 (2): 177-182 . doi : 10.1038/nsmb.1371 . PMID 18204466. S2CID 40791601 .  
  15. 1 2 ميتون-فراي آر إم، ديغريغوريو إس جيه، وانغ جيه، ستيتز تي إيه، ستيتز جيه إيه (نوفمبر 2010). "التعرف على ذيل عديد الأدينين بواسطة عنصر الحمض النووي الريبي الفيروسي من خلال تجميع حلزون ثلاثي" . مجلة ساينس . 330 (6008): 1244-1247 . Bibcode : 2010Sci...330.1244M . doi : 10.1126/science.1195858 . PMC 3074936. PMID 21109672 .  
  16. 1 2 تورابي إس إف، فايديا إيه تي، تيكوفسكي كيه تي، ديغريغوريو إس جيه، وانغ جيه، شو إم دي، وآخرون . (يناير 2021). "تثبيت الحمض النووي الريبي بواسطة جيب ارتباط الطرف 3' لذيل عديد الأدينين وأنماط أخرى لتفاعل عديد الأدينين مع الحمض النووي الريبي" . مجلة ساينس . 371 (6529). doi : 10.1126/science.abe6523 . ISSN 0036-8075 . PMC 9491362. PMID 33414189. S2CID 231195473 .     
  17. 1 2 باتي آر تي، جيلبرت إس دي، مونتانج آر كيه (نوفمبر 2004). "بنية مفتاح ريبوزي طبيعي يستجيب للغوانين مرتبط بالمستقلب هيبوكسانثين". نيتشر . 432 ( 7015): 411-5 . Bibcode : 2004Natur.432..411B . doi : 10.1038/nature03037 . PMID 15549109. S2CID 2462025 .  
  18. ↑ أرثاناري هـ، بولتون ب.هـ. (مارس 2001). "الأدوار الوظيفية وغير الوظيفية للحمض النووي الرباعي في الخلايا" . الكيمياء الحيوية . 8 (3): 221-230 . doi : 10.1016/S1074-5521(01)00007-2 . PMID 11306347 . 
  19. ↑ أوليفر، أ. و.، بوغدارينا، إ.، شرودر، إ.، تايلور، إ. أ.، نيل، ج. ج . (أغسطس 2000). "الارتباط التفضيلي لبروتين جين fd 5 ببنى الحمض النووي الرباعية". مجلة البيولوجيا الجزيئية . 301 (3): 575-84 . doi : 10.1006/jmbi.2000.3991 . PMID 10966771 . 
  20. ↑ PDB : 6tna ؛سوسمان جيه إل، هولبروك إس آر، وارانت آر دبليو، تشيرش جي إم، كيم إس إتش (أغسطس 1978). "البنية البلورية لحمض فينيل ألانين الناقل في الخميرة. الجزء الأول: التحسين البلوري". مجلة البيولوجيا الجزيئية 123 (4): 607-630 . doi : 10.1016/0022-2836(78)90209-7 . PMID 357742 . ; تم عرضها باستخدام PyMOL .
  21. 1 2 كويجلي، جي جي، وريتش، أ (نوفمبر 1976). "المجالات البنيوية لجزيئات الحمض النووي الريبوزي الناقل". مجلة ساينس . 194 (4267): 796-806 . Bibcode : 1976Sci...194..796Q . doi : 10.1126/science.790568 . PMID 790568 . 
  22. ↑ "دوغلاس هـ. تيرنر" . قواعد تيرنر . قسم الكيمياء، جامعة روتشستر.
  23. ↑ "قاعدة بيانات أقرب جار - معلمات تيرنر 2004، التجميع المحوري" . rna.urmc.rochester.edu .
  24. ↑ والتر إيه إي، تيرنر دي إتش، كيم جيه، ليتل إم إتش، مولر بي، ماثيوز دي إتش، زوكر إم (سبتمبر 1994). "التراص المحوري للحلزونات يعزز ارتباط قليل النوكليوتيدات الريبية ويحسن التنبؤات بطي الحمض النووي الريبي" . وقائع الأكاديمية الوطنية للعلوم في الولايات المتحدة الأمريكية . 91 ( 20): 9218-22 . Bibcode : 1994PNAS...91.9218W . doi : 10.1073/pnas.91.20.9218 . PMC 44783. PMID 7524072 .  
  25. ↑ مورفي، ف. ل.، وانغ، ي. هـ.، غريفيث، ج. د.، سيش، ت. ر. (سبتمبر 1994). "حلزونات الحمض النووي الريبي المتراصة محوريًا في المركز التحفيزي لريبوزيم التتراهيمينا". مجلة ساينس . 265 (5179): 1709-1712 . رمز Bibcode : 1994Sci...265.1709M . doi : 10.1126/science.8085157 . PMID 8085157 . 
  26. 1 2 3 Cate JH, Gooding AR, Podell E, Zhou K, Golden BL, Kundrot CE, Cech TR, Doudna JA (سبتمبر 1996). "البنية البلورية لنطاق ريبوزيم من المجموعة الأولى: مبادئ تعبئة الحمض النووي الريبي". مجلة ساينس . 273 (5282): 1678-1685 . Bibcode : 1996Sci...273.1678C . doi : 10.1126/science.273.5282.1678 . PMID 8781224. S2CID 38185676 .  
  27. ↑ نولر ، إتش إف (سبتمبر 2005). "بنية الحمض النووي الريبوزي: قراءة الريبوسوم". مجلة ساينس . 309 (5740): 1508-1514 . رمز Bibcode : 2005Sci...309.1508N . doi : 10.1126/science.1111771 . PMID 16141058. S2CID 16577145 .  
  28. ↑ لي إيه جيه، كروثرز دي إم (أغسطس 1998). "بنية محلول معقد حلقة-حلقة الحمض النووي الريبي: تسلسل الحلقة المقلوبة لـ ColE1" . التركيب . 6 (8): 993-1005 . doi : 10.1016/S0969-2126(98)00101-4 . PMID 9739090 . 
  29. ↑ فيري-داماري إيه آر، تشو كيه، دودنا جيه إيه (أكتوبر 1998). "البنية البلورية لريبوزيم فيروس التهاب الكبد دلتا". نيتشر . 395 ( 6702): 567-74 . Bibcode : 1998Natur.395..567F . doi : 10.1038/26912 . PMID 9783582. S2CID 4359811 .  
  30. ↑ روثيموند، ب. و. (مارس 2006). "طي الحمض النووي لإنشاء أشكال وأنماط نانوية" (ملف PDF) . مجلة نيتشر . 440 (7082): 297-302 . Bibcode : 2006Natur.440..297R . doi : 10.1038/nature04586 . PMID: 16541064. S2CID : 4316391 .  
  31. بانيرجي ، أبهيناف ؛ أناند، ميكي؛ كاليتا، سيمانتا؛ غانجي، ماهيبال (ديسمبر 2023). "تحليل جزيئي منفرد لطاقة تكديس قواعد الحمض النووي باستخدام هياكل نانوية من الحمض النووي ذات أنماط محددة" . مجلة نيتشر لتقنية النانو . 18 (12): 1474-1482 . Bibcode : 2023NatNa..18.1474B . doi : 10.1038/ s41565-023-01485-1 . PMC 10716042. PMID 37591937 .  
  32. ↑ ياكوفشوك، بيتر؛ بروتوزانوفا، إيكاترينا؛ فرانك-كامينيتسكي، ماكسيم د. (2006). "مساهمات تكديس القواعد وازدواجها في الاستقرار الحراري للحلزون المزدوج للحمض النووي الريبوزي منقوص الأكسجين" . مجلة أبحاث الأحماض النووية . 34 (2): 564-574 . doi : 10.1093/nar/gkj454 . PMC 1360284. PMID 16449200 .  
  33. ^ كيلشير، فابيان؛ واشوف، كريستيان؛ بيلز، بنيامين؛ ريف، ماتياس؛ زكريا، مارتن؛ ديتز، هندريك (2016). “تشريح جزيء واحد لقوى التراص في الحمض النووي”. علوم . 353 (6304) aaf5508. دوى : 10.1126/science.aaf5508 . بميد 27609897 . 
  34. 1 2 3 4 PDB : 1GID ؛Cate JH، Gooding AR، Podell E، Zhou K، Golden BL، Kundrot CE، Cech TR، Doudna JA (سبتمبر 1996). "البنية البلورية لنطاق ريبوزيم من المجموعة الأولى: مبادئ تعبئة الحمض النووي الريبي". Science . 273 ( 5282): 1678-1685 . Bibcode : 1996Sci...273.1678C . doi : 10.1126/science.273.5282.1678 . PMID 8781224. S2CID 38185676 .  تم عرضه باستخدام PyMOL
  35. ↑ ناكانو م، مودي إي إم، ليانغ ج، بيفيلكوا بي سي (ديسمبر 2002). "اختيار حلقات الحمض النووي الرباعية المستقرة ديناميكيًا حراريًا باستخدام الرحلان الكهربائي الهلامي بتدرج درجة الحرارة يكشف عن أربعة أنماط: d(cGNNAg)، d(cGNABg)، d(cCNNGg)، وd(gCNNGc)". الكيمياء الحيوية . 41 (48): 14281-92 . doi : 10.1021/bi026479k . PMID 12450393 . 
  36. ↑ مور، ب. ب. (1999). "الأنماط البنيوية في الحمض النووي الريبي". المراجعة السنوية للكيمياء الحيوية 68 (1): 287-300 . doi : 10.1146/annurev.biochem.68.1.287 . PMID 10872451 . 
  37. ↑ أبراموفيتز دي إل، بايل إيه إم (فبراير 1997). "تنوع مورفولوجي ملحوظ لنمط طي شائع في الحمض النووي الريبي: تفاعل الحلقة الرباعية GNRA مع المستقبل" . مجلة البيولوجيا الجزيئية 266 (3): 493-506 . doi : 10.1006/jmbi.1996.0810 . PMID 9067606 . 
  38. ↑ مودي إي إم، فيرار جيه سي، بيفيلكوا بي سي (يونيو 2004). "دليل على أن طي حلقة رباعية من الحمض النووي الريبي أقل تعاونًا من نظيره في الحمض النووي". الكيمياء الحيوية . 43 (25): 7992-8 . doi : 10.1021/bi049350e . PMID 15209494 . 
  39. ↑ تشاو كيو، هوانغ إتش سي، ناغاسوامي يو، شيا واي، غاو إكس، فوكس جي إي (أغسطس 2012). "حلقات UNAC الرباعية: إلى أي مدى تحاكي حلقات GNRA الرباعية؟". البوليمرات الحيوية . 97 (8): 617-628 . Bibcode : 2012biopo..97..617Z . doi : 10.1002/bip.22049 . PMID 22605553 . 
  40. ↑ ويليامز دي إتش، جايت إم جيه، لوكس دي (2006). الأحماض النووية في الكيمياء والبيولوجيا . كامبريدج، المملكة المتحدة: منشورات الجمعية الملكية للكيمياء. ISBN 0-85404-654-2.
  41. 1 2 Jaeger L, Michel F, Westhof E (مارس 1994). "مشاركة حلقة GNRA الرباعية في التفاعلات الثلاثية طويلة المدى للحمض النووي الريبي". مجلة البيولوجيا الجزيئية 236 (5): 1271-1276 . doi : 10.1016/0022-2836(94)90055-8 . PMID 7510342 . 
  42. ↑ ميشيل ف، وستوف إي (ديسمبر 1990). "نمذجة البنية ثلاثية الأبعاد للإنترونات التحفيزية من المجموعة الأولى بناءً على تحليل تسلسل مقارن". مجلة البيولوجيا الجزيئية 216 (3): 585-610 . doi : 10.1016/0022-2836(90)90386-Z . PMID 2258934 . 
  43. 1 2 3 PDB : 1FFK ​;Ban N, Nissen P, Hansen J, Moore PB, Steitz TA (أغسطس 2000). "البنية الذرية الكاملة للوحدة الفرعية الريبوسومية الكبيرة بدقة 2.4 أنغستروم". Science . 289 (5481): 905–20 . Bibcode : 2000Sci...289..905B . doi : 10.1126/science.289.5481.905 . PMID 10937989 . تم عرضه باستخدام PyMOL
  44. ↑ نيسن ب، إيبوليتو جيه إيه، بان إن، مور بي بي، ستيتز تي إيه (أبريل 2001). "التفاعلات الثلاثية للحمض النووي الريبوزي في الوحدة الفرعية الريبوسومية الكبيرة: النمط A-minor" . وقائع الأكاديمية الوطنية للعلوم في الولايات المتحدة الأمريكية . 98 ( 9): 4899-903 . Bibcode : 2001PNAS...98.4899N . doi : 10.1073/pnas.081082398 . PMC 33135. PMID 11296253 .  
  45. ↑ يوشيزاوا إس، فورمي دي، بوغليسي جيه دي (سبتمبر 1999). "التعرف على حلزون الكودون-مضاد الكودون بواسطة الحمض النووي الريبوزي الريبوسومي". مجلة ساينس . 285 (5434): 1722-1725 . doi : 10.1126/science.285.5434.1722 . PMID 10481006 . 
  46. ↑ بوكوف ك، شتاينبرغ إس في (فبراير 2009). "نموذج هرمي لتطور الحمض النووي الريبوزي 23S". نيتشر . 457 ( 7232): 977-80 . Bibcode : 2009Natur.457..977B . doi : 10.1038/nature07749 . PMID 19225518. S2CID 4400869 .  
  47. ↑ باتي آر تي، رامبو آر بي، دودنا جيه إيه (أغسطس 1999). "الزخارف الثلاثية في بنية الحمض النووي الريبي وطيّه". Angew. Chem. Int. Ed. Engl . 38 (16): 2326–2343 . doi : 10.1002/(SICI)1521-3773(19990816)38:16 < 2326::AID-ANIE2326 > 3.0.CO ; 2-3 . PMID 10458781 . 
  48. ↑ تامورا م، هولبروك إس آر (يوليو 2002). "حفظ التسلسل والبنية في سحابات الريبوز في الحمض النووي الريبي" . مجلة البيولوجيا الجزيئية . 320 (3): 455-74 . doi : 10.1016/S0022-2836(02)00515-6 . PMID 12096903 . 
  49. ↑ PDB : 3IGI ​;تور ن، كيتينغ ك س، فيدوروفا أ، راجاشانكار ك، وانغ ج، بايل أ م (يناير 2010). " البنية الثلاثية لإنترون المجموعة الثانية من بكتيريا أوشينوباسيلوس إيهينسيس" . RNA . 16 (1): 57–69 . doi : 10.1261/rna.1844010 . PMC 2802037. PMID 19952115 .  تم عرضها باستخدام PyMOL .
  50. ↑ PDB : 1ZZN ؛ستالي إم آر، ستروبل إس إيه (سبتمبر 2005). "دليل بنيوي على آلية أيونين معدنيين لربط إنترونات المجموعة الأولى". مجلة ساينس . 309 (5740): 1587-1590 . Bibcode : 2005Sci...309.1587S . doi : 10.1126/science.1114994 . PMID: 16141079. S2CID : 40099718 .  تم عرضه باستخدام PyMOL
  51. ↑ سيلاندر، د. و.، وسيتش، ت. ر. (يناير 1991). "تصوير الطي عالي الرتبة لجزيء الحمض النووي الريبي المحفز". مجلة ساينس . 251 (4992): 401-407 . رمز Bibcode : 1991Sci...251..401C . doi : 10.1126/science.1989074 . PMID 1989074 . 
  52. ↑ بايل ، أ.م. (سبتمبر 2002). "أيونات المعادن في بنية ووظيفة الحمض النووي الريبي". مجلة الكيمياء البيولوجية غير العضوية . 7 ( 7-8 ): 679-90 . doi : 10.1007/s00775-002-0387-6 . PMID 12203005. S2CID 42008484 .  
  53. ↑ مورو جيه آر، أندولينا سي إم (2012). "الفصل 6. دراسات طيفية لربط أيونات اللانثانيدات بالأحماض النووية". في سيجل إيه، سيجل إتش، سيجل آر كيه (محررون). التفاعل بين أيونات المعادن والأحماض النووية . أيونات المعادن في علوم الحياة. المجلد 10. سبرينغر. الصفحات 171-197 . doi : 10.1007/978-94-007-2172-2_6 . ISBN   978-94-007-2171-5PMID 22210339​​ 
  54. ↑ Cate JH, Doudna JA (أكتوبر 1996). "مواقع ارتباط المعادن في الأخدود الرئيسي لنطاق ريبوزيم كبير" . Structure . 4 (10): 1221–9 . doi : 10.1016/S0969-2126(96)00129-3 . PMID 8939748 . 
  55. ↑ كيفت جيه إس، تينوكو آي (مايو 1997). "بنية محلول موقع ارتباط معدني في الأخدود الرئيسي لـ RNA المرتبط بسداسي أمين الكوبالت (III)" . ستراكشر . 5 (5): 713-21 . doi : 10.1016/S0969-2126(97)00225-6 . PMID 9195889 . 
  56. ↑ روديسر إس، تينوكو آي (فبراير 2000). "بنية محلول معقد هيكسامين الكوبالت (III) المرتبط بحلقة GAAA الرباعية، وارتباط أيون المعدن بعدم تطابق G·A". مجلة البيولوجيا الجزيئية 295 (5): 1211-1223 . doi : 10.1006/jmbi.1999.3421 . PMID 10653698 . 
  57. ↑ بوركهارت سي، زاخارياس إم (أكتوبر 2001). "نمذجة ارتباط الأيونات بوحدات AA الأساسية في الحمض النووي الريبي: دراسة مذيب متصل تتضمن التكيف البنيوي" . مجلة أبحاث الأحماض النووية . 29 (19): 3910-3918 . doi : 10.1093/nar/29.19.3910 . PMC 60250. PMID 11574672 .  
  58. ↑ بانوتين آي جي، بيسواس آي، هسيه بي (أبريل 1995). "دور محوري لبنية وصلة هوليداي في هجرة فروع الحمض النووي" . مجلة EMBO . 14 (8): 1819-26 . doi : 10.1002/j.1460-2075.1995.tb07170.x . PMC 398275. PMID 7737132 .  
  59. ↑ فو تي جيه، سيمان إن سي (أبريل 1993). "جزيئات الحمض النووي ذات العبور المزدوج". الكيمياء الحيوية . 32 (13): 3211-20 . doi : 10.1021/bi00064a003 . PMID 8461289 . 
  60. ↑ واتسون، جيه دي، وكريك، إف إتش (أبريل 1953). "البنية الجزيئية للأحماض النووية؛ بنية حمض الديوكسي ريبوز النووي" (ملف PDF) . مجلة نيتشر . 171 (4356): 737-738 . Bibcode : 1953Natur.171..737W . doi : 10.1038/171737a0 . PMID: 13054692. S2CID : 4253007 .  
  61. ↑ هولي، آر دبليو، أبغار، جيه، إيفريت، جي إيه، ماديسون، جيه تي، مارغويس، إم، ميريل، إس إتش، بينويك، جيه آر، زامير (مارس 1965). "بنية الحمض النووي الريبي". مجلة ساينس . 147 (3664): 1462-1465 . رمز Bibcode : 1965Sci...147.1462H . doi : 10.1126/science.147.3664.1462 . PMID 14263761. S2CID 40989800 .  {{cite journal}}: صيانة CS1: أسماء متعددة: قائمة المؤلفين ( رابط )
  62. ↑ كيم إس إتش، كويجلي جي، سوداث إف إل، ريتش إيه (أبريل 1971). "أنماط حيود الأشعة السينية عالية الدقة للحمض النووي الريبوزي الناقل البلوري التي تُظهر مناطق حلزونية" . وقائع الأكاديمية الوطنية للعلوم في الولايات المتحدة الأمريكية . 68 (4): 841-845 . doi : 10.1073/pnas.68.4.841 . PMC 389056. PMID 5279525 .  
  63. ↑ شين إل إكس، كاي زد، تينوكو آي (أغسطس 1995). "بنية الحمض النووي الريبي بدقة عالية" . مجلة اتحاد الجمعيات الأمريكية لعلم الأحياء التجريبي . 9 ( 11): 1023-1033 . doi : 10.1096/fasebj.9.11.7544309 . PMID 7544309. S2CID 40621440 .  
  64. ↑ سيش تي آر، زاوغ إيه جيه، غرابوفسكي بي جيه (ديسمبر 1981). "التضفير المختبري لسلف الحمض النووي الريبوزي الريبوسومي في التتراهيمينا: دور نيوكليوتيد الغوانوزين في استئصال التسلسل الفاصل". الخلية . 27 ( 3 الجزء 2): 487-96 . doi : 10.1016/0092-8674(81)90390-1 . PMID 6101203. S2CID 17674600 .  
  65. ↑ ستارك، بي سي، وكول، آر، وبومان، إي جيه، وألتمان، إس (أغسطس 1978). "ريبونيوكلياز P: إنزيم ذو مكون أساسي من الحمض النووي الريبي" . وقائع الأكاديمية الوطنية للعلوم في الولايات المتحدة الأمريكية . 75 (8): 3717-21 . Bibcode : 1978PNAS...75.3717S . doi : 10.1073/pnas.75.8.3717 . PMC 392857. PMID 358197 .  
  66. ↑ برودي، جي. أ.، باكوس، جي. تي.، بوزايان، جي. إم.، شنايدر، آي. آر.، برونينغ، جي. (مارس 1986). "المعالجة الذاتية للحمض النووي الريبي الثنائي لفيروسات النبات". مجلة ساينس . 231 (4745): 1577-1580 . رمز Bibcode : 1986Sci ... 231.1577P . doi : 10.1126/science.231.4745.1577 . PMID 17833317. S2CID 21563490 .  
  67. ↑ Pley HW, Flaherty KM, McKay DB (نوفمبر 1994). "البنية ثلاثية الأبعاد لريبوزيم رأس المطرقة". Nature . 372 (6501): 68–74 . Bibcode : 1994Natur.372...68P . doi : 10.1038 / 372068a0 . PMID 7969422. S2CID 4333072 .