سلسلة متصلة

الكونكاتيمر هو جزيء DNA طويل ومتصل يحتوي على نسخ متعددة من نفس تسلسل DNA مرتبطة على التوالي. عادةً ما تكون هذه الجزيئات البوليمرية نسخًا من جينوم كامل مرتبطة من طرف إلى طرف، وتفصل بينها مواقع cos ( تسلسل نيوكليوتيدي يرتبط بالبروتين ، ويظهر مرة واحدة في كل نسخة من الجينوم). غالبًا ما تنتج الكونكاتيمرات عن تضاعف الدائرة المتدحرجة ، ويمكن ملاحظتها في المرحلة المتأخرة من إصابة البكتيريا بالفيروسات . على سبيل المثال، إذا كانت الجينات في DNA الفيروس مرتبة على النحو ABC، فإن الجينات في الكونكاتيمر ستكون ABCABCABCABC وهكذا (بافتراض أن التخليق بدأ بين الجينين C وA). يتم تكسيرها لاحقًا بواسطة الريبوزيمات . ^{[ 1 ]}

أثناء العدوى النشطة، تبين أن بعض أنواع الفيروسات تُضاعف مادتها الوراثية عبر تكوين سلاسل متكررة. ^{[ 2 ]} في حالة فيروس الهربس البشري 6 ، يُصنع جينومه بالكامل مرارًا وتكرارًا على شريط واحد. تُقطع هذه السلاسل المتكررة الطويلة لاحقًا بين منطقتي pac-1 و pac-2 بواسطة الريبوزيمات عند تغليف الجينوم في فيروسات منفردة.

تم وسم الحمض النووي المتضاعف لفيروس T4 باستخدام الثيميدين المشع بالتريتيوم وفحصه بالتصوير الإشعاعي الذاتي . ^{[ 3 ]} تضمنت وسائط تضاعف الحمض النووي الملاحظة هياكل دائرية ومتفرعة دائرية متكررة من المحتمل أنها نشأت عن طريق تضاعف الدائرة المتدحرجة .

عند تجميع السلاسل المتكررة من النيوكليوتيدات الاصطناعية، وُجد أن زيادة تركيز الملح إلى 200 ملي مولار عامل تحسين رئيسي نظرًا لقدرته على تعزيز القوة الأيونية، مما يُسرّع من تكوين السلاسل المتكررة. ^{[ 4 ]}

إضافةً إلى تضاعف الدائرة المتدحرجة، تستخدم العديد من فيروسات الحمض النووي تضاعفًا يعتمد على إعادة التركيب لإنتاج سلاسل متكررة. في هذه الآلية، يبدأ التضاعف في مواقع متعددة، يليه غزو الشريط وإعادة التركيب المتماثل، مما يؤدي إلى ربط شوكات التضاعف وتكوين تكرارات متتالية طويلة. تبدأ بعض الفيروسات عدة أحداث إعادة بدء متتالية عند نهايات الجينوم، مما يؤدي إلى جولات تضاعف متداخلة تُنتج فعليًا تكوين السلاسل المتكررة. ^{[ 5 ]}

يمكن أن تُساهم التكرارات المتتالية، خاصةً عندما تكون غير مُحددة، في عدم استقرار الجينوم وإعادة ترتيبه. وقد تحدث عمليات تكرار متتالية، وتكرارات غير متساوية، وعبور، وإدخال/حذف. وبمرور الوقت، قد تُؤدي هذه التكرارات إلى ظهور مصفوفات تكرار متتالية جديدة أو حمض نووي ساتلي، وفي الفيروسات، يُمكن أن يُؤدي التباين في طول التكرارات المتتالية إلى زيادة التنوع الجيني.

في خميرة S. cerevisiae ، تُعدّ السلاسل المتكررة جزءًا أساسيًا من عملية تغليف الحمض النووي. وقد عرفنا ذلك من خلال التجارب التي أُجريت على خلايا خميرة S. cerevisiae. ^{[ 6 ]}

-تتشكل السلاسل المتكررة بطريقتين، وهما تكرار الدائرة المتدحرجة والتقاطع. ^{[ 6 ]}

-Mhr1 هو بروتين يبدأ عملية تضاعف الحمض النووي للميتوكوندريا في الخميرة. ^{[ 6 ]}

-CCE1 هو بروتين يساعد في عملية العبور الجيني. ^{[ 6 ]}

- إذا تم التعبير المفرط عن جين Mhr1، فسيكون هناك المزيد من التكرارات المتكررة، وإذا تم تعطيله بواسطة طفرة، فسيكون هناك عدد أقل من التكرارات المتكررة. ^{[ 6 ]}

إذا تعطل كل من جيني MHR1 وCCE1 نتيجة طفرات، فلن تتشكل السلاسل المتكررة، ولن تحتوي الخلية على الحمض النووي للميتوكوندريا. ^{[ 6 ]} لا يتشكل الحمض النووي للميتوكوندريا بدون السلاسل المتكررة، مما يثبت ضرورتها لتكوين الحمض النووي للميتوكوندريا.

إحدى طرق تكوين السلاسل المتكررة هي من خلال تضاعف الدائرة المتدحرجة . في هذه العملية، يُقطع الشريط الخارجي للحمض النووي عند نقطة الأصل، ثم يُفصل هذا الشريط عن شريطه المكمل. عند اكتمال فصله، يقوم إنزيم تضاعف الحمض النووي بربط النيوكليوتيدات بالشريط الداخلي لتعويض الشريط المفصول. بعد اكتمال الفصل، يستطيع إنزيم تضاعف الحمض النووي ربط النيوكليوتيدات لتكوين شريط مكمل. بعد هذه العملية، يتبقى شريطان من الحمض النووي مع شريطيهما المكملين. ^{[ 7 ]}

• قاموس أكسفورد للكيمياء الحيوية والبيولوجيا الجزيئية، الطبعة الثانية. ر. ل.، محررون. مطبعة جامعة أكسفورد، 2006. ص  138.