DUX4

بروتين Double homeobox, 4 المعروف أيضًا باسم DUX4 هو بروتين يتم ترميزه في البشر بواسطة جين DUX4 . [ 3 ] إن التعبير غير الطبيعي عنه هو سبب ضمور العضلات الوجهية الكتفية العضدية (FSHD).

جين

مخطط مصفوفة D4Z4
مصفوفة D4Z4 بثلاثة تكرارات D4Z4 والأليل 4qA
مركزالطرف المركزيهاتفنهاية التيلومير
صندوق اختبار الاقتراب من الموتعنصر غير محذوفباسموقع إضافة ذيل عديد الأدينين
مثلثD4Z4 تكرارشبه منحرفتكرار جزئي D4Z4
صندوق أبيضلاممربعات رماديةالإكسونات 1 و2 و3 من جين DUX4
الأسهم
ركنمنظمو الحفلاتمستقيمنسخ الحمض النووي الريبوزي
أسودحاسةأحمرمضاد للمعنى
أزرقDBE-Tالشرطاتمواقع التقطيع

يقع هذا الجين ضمن تكرارات D4Z4 الكبيرة في المنطقة شبه الطرفية للكروموسوم 4q35 . تحتوي تكرارات D4Z4 على ما بين 11 و150 تكرارًا في عموم السكان؛ وقد تم تحديد تكرارات D4Z4 متماثلة للغاية على الكروموسوم 10. يتكون الجين من ثلاثة إكسونات . يوجد الإكسونان 1 و2 في كل تكرار D4Z4. توجد نسخة واحدة فقط من الإكسون 3، وهو طرفي بالنسبة لتكرارات D4Z4. [ 4 ] يقع إطار القراءة المفتوح (ORF) بالكامل داخل الإكسون 1 ويحتوي على صندوقين متماثلين . [ 4 ] يشفر الإكسونان 2 و3 المنطقة غير المترجمة 3′ (3′-UTR). [ 4 ] في بعض الأنماط الفردية، يحتوي الإكسون 3 على إشارة إضافة ذيل عديد الأدينين . [ 4 ] لم تكن هناك أدلة على النسخ من مكتبات الحمض النووي التكميلي القياسية، ومع ذلك تشير تجارب تفاعل البوليميراز المتسلسل العكسي وتجارب التعبير في المختبر إلى أن الإطار المفتوح للقراءة يتم نسخه. [ 5 ]

يتم الحفاظ على المصفوفة المتكررة والإطار المفتوح للقراءة في الثدييات الأخرى.

بناء

يتكون بروتين DUX4 من 424 حمضًا أمينيًا . [ 4 ] يوجد نطاقان من نوع Homeodomain في الطرف الأميني (N-terminus ). ويوجد نطاق تنشيط النسخ (TAD) ونطاق ارتباط p300 في الطرف الكربوكسيلي (C-terminus ). ويشمل نطاق تنشيط النسخ (TAD) نطاقًا محتملاً يتكون من تسعة أحماض أمينية (9aaTAD). [ 4 ]

يتمتع كل من نطاقي التماثل ونطاق التنشيط الطوبولوجي ببنية ثلاثية محددة جيدًا. [ 4 ] ومن المتوقع أن تكون المنطقة الواقعة بين نطاق التماثل الثاني ونطاق التنشيط الطوبولوجي غير منتظمة. [ 4 ]

يمكن أن تخضع نسخ DUX4 لعملية التضفير لإنتاج إما DUX4-S (قصير) أو DUX4-FL (كامل الطول) mRNA. يشفر mRNA الخاص بـ DUX4-FL بروتين DUX4 كاملاً، بينما يشفر mRNA الخاص بـ DUX4-S جزءًا من بروتين DUX4، يفتقر إلى نطاق تنشيط النسخ. [ 4 ]

وظيفة

يُعد بروتين DUX4 مُنشطًا نسخياً للعديد من الجينات، ومن الأمثلة على ذلك عامل النسخ PITX1 (عامل النسخ ذو النطاق المنزلي الشبيه بالجينات المزدوجة ). [ 5 ] ومن المرجح أنه يحفز تنشيط الجينوم الزيجوتي .

يسمح نطاقا الارتباط بالحمض النووي (homeodomains) لبروتين DUX4 بالارتباط بالحمض النووي DNA. [ 4 ] ويشارك النطاق الطرفي C في تنشيط الجينات المستهدفة. [ 4 ]

يتم التعبير عن DUX بشكل طبيعي في الخصيتين والغدة الزعترية والأجنة في مرحلة الانقسام . [ 6 ]

الأهمية السريرية

يُعدّ التعبير غير المناسب عن جين DUX4 في الخلايا العضلية سببًا لضمور العضلات الوجهي الكتفي العضدي (FSHD). [ 7 ] [ 8 ]

قد يؤدي فرط التعبير عن جين DUX4 نتيجةً لعمليات الانتقال الكروموسومي إلى الإصابة بسرطان الدم من نوع الخلايا البائية . [ 6 ] كما أن عملية الانتقال الكروموسومي التي تدمج جين DUX4 مع جين CIC قد تسبب نوعًا عدوانيًا من الساركوما . [ 9 ]

في الكائنات الحية النموذجية الشائعة في الطب الحيوي، مثل قرود المكاك الريسوسي وقرود المكاك آكلة السرطان، يختلف ترتيب D4Z4 المتماثل مع ترتيب Chr4 البشري عن نظيره البشري. [ 10 ] في قرود المكاك، تقع جميع النسخ باتجاه الطرف السنتروميري، مع احتمال أن تكون النسخة الأقرب إلى السنترومير هي التي تُعبَّر. في قرود المكاك، يوجد تسلسل NUMT بين نسخ DUX4 . غيّر تسلسل NUMT نمط المثيلة، مما جعل هذه المنطقة المفرطة المثيلة مجزأة.

تطوير الأدوية

كان دواء "مضاد التعبير عن النيوكليوتيدات" delpacibart braxlosiran ( المعروف أيضًا باسم Del-brax) قيد التطوير من قبل شركة Avidity Biosciences، والذي واصلت شركة Novartis تطويره بعد استحواذها على Avidity في عام 2025. [ 11 ]

انظر أيضاً

مراجع

  1. 1 2 3 ENSG00000283949 GRCh38: إصدار Ensembl رقم 89: ENSG00000260596، ENSG00000283949 Ensembl ، مايو 2017
  2. "مرجع PubMed البشري:" . المركز الوطني لمعلومات التكنولوجيا الحيوية، المكتبة الوطنية الأمريكية للطب .
  3. غابرييلز ج، بيكرز إم سي، دينغ إتش، دي فريز إيه، بلايسانس إس، فان دير ماريل إس إم، وآخرون (أغسطس 1999). "تحديد تسلسل النيوكليوتيدات لموقع D4Z4 المحذوف جزئيًا لدى مريض مصاب بضمور العضلات الوجهية الكتفية العضدية (FSHD) يُحدد جينًا مُحتملًا داخل كل عنصر بطول 3.3 كيلوبايت". جين . 236 (1): 25-32 . doi : 10.1016/S0378-1119(99)00267-X . PMID 10433963 .  
  4. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 شاتزل، ت؛ كايزر، ل؛ ديجنر، هـ ب (12 مارس 2021). "ضمور العضلات الوجهي الكتفي العضدي: علم الوراثة، وتفعيل الجينات، والإشارات اللاحقة فيما يتعلق بالأساليب العلاجية الحديثة: تحديث" . مجلة أورفانيت للأمراض النادرة . 16 (1): 129. doi : 10.1186/s13023-021-01760-1 . PMC 7953708. PMID 33712050 .  
  5. 1 2 "Entrez Gene: DUX4 Double homeobox, 4" .
  6. 1 2 لي جيه كيه، بوسناكوفسكي دي، توسو إي إيه، دينه تي، بانيرجي إس، بول تي إي، وآخرون . (ديسمبر 2018). " البنية البلورية للنطاق المزدوج المتجانس لبروتين DUX4 في مركب مع الحمض النووي" . تقارير الخلية . 25 (11): 2955-2962.e3. doi : 10.1016/j.celrep.2018.11.060 . PMC 6463520. PMID 30540931 .   
  7. Lemmers RJ، van der Vliet PJ، Klooster R، Sacconi S، Camaño P، Dauwerse JG، وآخرون . (سبتمبر 2010). "نموذج جيني موحد للحثل العضلي الوجهي الكتفي العضدي" . علوم . 329 (5999): 1650– 3. بيب كود : 2010Sci...329.1650L . دوى : 10.1126/science.1189044 . بمك 4677822 . بميد 20724583 .   
  8. جونز تي آي، تشين جيه سي، رحيموف إف، هوما إس، أراشيرو بي، بيرمان إم إل، وآخرون . (أكتوبر 2012). "دراسات عائلية حول التعبير عن جين DUX4 في ضمور العضلات الوجهي الكتفي العضدي: دليل على عوامل مُعدِّلة للمرض ونموذج كمي للإمراضية" . علم الوراثة الجزيئية البشرية . 21 (20): 4419-30 . doi : 10.1093/hmg/dds284 . PMC 3459465. PMID 22798623 .   
  9. وونغ د، يب س (أبريل 2020). "صياغة الرؤوس أم الذيول - ظهور بروتين كابيكوا (CIC) كمثبط ورم متعدد الوظائف مهم" . مجلة علم الأمراض . 250 (5): 532-540 . doi : 10.1002/path.5400 . PMID 32073140 . 
  10. ^ فو، ليانتينغ؛ تشن، جييي. ليان، دا؛ دو، سيوان؛ وو، دونجيا؛ يانغ، تشينتاو؛ وانغ زيي. ما، هونغ يى؛ لي، زينجتونج؛ بحيرة نيكول ج. يانغ، شيانغيو. شي، يونج يونج؛ تشانغ، جوجي؛ ما، كايو؛ ماو ، يافي (2026/05/15). "مبادرة البانجينوم البشري طويلة القراءة للتفسير الشامل للحمض النووي للميتوكوندريا المدمج" . اتصالات الطبيعة . 17 (1): 4371. دوى : 10.1038 / s41467-026-71348-5 . ISSN 2041-1723 . 
  11. وو، غويندولين (11 يونيو 2026). "استحواذ شركة أفيديتي على دواء نوفارتس القائم على الحمض النووي الريبوزي في صفقة بقيمة 12 مليار دولار يحقق نجاحًا في التجارب السريرية" . بيوفارما دايف . تم الاطلاع عليه في 12 يونيو 2026 .

للمزيد من القراءة

تتضمن هذه المقالة نصًا من المكتبة الوطنية الأمريكية للطب ، وهو متاح للعموم .