الحمض النووي الريبوزي

📅 آخر تحديث: ٣ أغسطس ٢٠٢٦
✍️ نُشر في: ٣ أغسطس ٢٠٢٦
📷 يحتوي على 1 صور
الموسوعة الحرة

بروتين DnaA هو بروتين يُفعّل بدء تضاعف الحمض النووي في البكتيريا. [ 1 ] استنادًا إلى نموذج المُضاعِف، يتصل جزيء مُبادر نشط إيجابيًا بموقع مُحدد على كروموسوم دائري يُسمى المُضاعِف لبدء تضاعف الحمض النووي. [ 2 ] وهو عامل بدء التضاعف الذي يُعزز فك التفاف الحمض النووي عند oriC. [ 1 ] تتفاعل بروتينات DnaA الموجودة في جميع أنواع البكتيريا مع صناديق DnaA لبدء تضاعف الكروموسوم. يتحدد بدء مرحلة بدء تضاعف الحمض النووي بتركيز DnaA. [ 1 ] يتراكم DnaA أثناء النمو ثم يُحفز بدء التضاعف. [ 1 ] يبدأ التضاعف بارتباط DnaA النشط بتكرارات 9-mer (9-bp) في اتجاه 5' من oriC. [ 1 ] يؤدي ارتباط DnaA إلى فصل السلاسل عند تكرارات 13-mer. [ 1 ] يؤدي هذا الارتباط إلى تكوين حلقة في الحمض النووي استعدادًا لفكها بواسطة إنزيم الهيليكاز DnaB. [ 1 ]

وظيفة

يتكون إنزيم DnaA بشكل أساسي من شكلين مختلفين، الشكل النشط المرتبط بـ ATP والشكل غير النشط المرتبط بـ ADP . [ 1 ] [ 3 ] يكون مستوى إنزيم DnaA النشط منخفضًا داخل الخلية مباشرةً بعد انقسامها. [ 1 ] على الرغم من أن الشكل النشط من إنزيم DnaA يتطلب ATP، إلا أن تكوين معقد oriC /DnaA وما يتبعه من فك التفاف الحمض النووي لا يتطلب تحلل ATP . [ 4 ]

يحتوي موقع oriC في بكتيريا الإشريكية القولونية على ثلاث مناطق غنية بالأدينين والثايمين ( 13 زوجًا قاعديًا ) متبوعة بأربع مناطق طول كل منها 9 أزواج قاعدية بتسلسل TTAT( C أو A)CA(C أو A)A. [ 5 ] ترتبط جزيئات DnaA بالمناطق ذات الـ 9 أزواج قاعدية، والتي تلتف حول البروتينات مما يؤدي إلى فك التفاف الحمض النووي في المنطقة الغنية بالأدينين والثايمين. [ 6 ] تم تحديد 11 موقع ارتباط لـ DnaA داخل oriC ، حيث يرتبط DnaA بها بدرجات متفاوتة من الألفة. [ 6 ] عندما يكون تضاعف الحمض النووي على وشك البدء، يشغل DnaA جميع مواقع الارتباط ذات الألفة العالية والمنخفضة. تسمح المنطقة الغنية بالأدينين والثايمين المتفككة باستقطاب DnaB ( إنزيم فك اللولب )، الذي يرتبط بـ DnaC (محمل إنزيم فك اللولب). يساعد DnaC إنزيم فك اللولب على الارتباط بالحمض النووي أحادي السلسلة (ssDNA ) واستيعابه بشكل صحيح في المنطقة ذات الـ 13 زوجًا قاعديًا. يتم ذلك عن طريق تحلل ATP ، وبعد ذلك يتم إطلاق DnaC. تعمل البروتينات الرابطة للسلسلة المفردة (SSBs) على تثبيت سلاسل الحمض النووي المفردة للحفاظ على فقاعة التضاعف . DnaB هو إنزيم حلزوني 5'→3'، لذا فهو يتحرك على السلسلة المتأخرة . يرتبط بـ DnaG ( إنزيم برايميز ) لتكوين البادئ الوحيد للسلسلة الرائدة وإضافة بوادئ RNA على السلسلة المتأخرة. يُعد التفاعل بين DnaG وDnaB ضروريًا للتحكم في طول قطع أوكازاكي على السلسلة المتأخرة. بعد ذلك، يصبح بوليميراز الحمض النووي III قادرًا على بدء تضاعف الحمض النووي .

يتكون بروتين DnaA من أربعة نطاقات: الأول هو النطاق الطرفي N الذي يرتبط بالبروتينات التنظيمية، والثاني هو منطقة رابطة حلزونية، والثالث هو منطقة AAA+ التي ترتبط بجزيء ATP، والرابع هو النطاق الطرفي C الذي يرتبط بالحمض النووي DNA. [ 7 ] يحتوي DnaA على منطقتين محفوظتين : الأولى تقع في الجزء المركزي من البروتين وتُقابل نطاق ارتباط ATP، والثانية تقع في النصف الطرفي C وتشارك في ارتباط الحمض النووي DNA. [ 8 ]

طفرات DnaA

كانت السلالتان الحساستان للحرارة من نوع K-12، وهما CRT46 وCRT83، أولى السلالات التي طرأ عليها طفرة في جين dnaA، ويحملان الرقمين dnaA46 وdnaA83 على التوالي. وعلى عكس طفرات dnaA، تحمل سلالة PC2 طفرة في جين dnaC، الذي يرمز لعامل التحميل لإنزيم فك اللولب DNA، dnaB. [ 9 ]

توليف

يتمتع بروتين DnaA بالقدرة على الارتباط بمحفزه الخاص . فعندما يرتبط DnaA بمحفزه، فإنه يمنع بوليميراز الحمض النووي الريبي من الارتباط به، وبالتالي يثبط بدء عملية النسخ . وبهذه الطريقة، يستطيع DnaA تنظيم تعبيره الجيني. [ 3 ] [ 10 ] تُسمى هذه العملية بالتنظيم الذاتي . [ 11 ]

أنظمة

تُحفز كل دورة انقسام خلوي جولة جديدة من تضاعف الكروموسوم مع تراكم بروتين DnaA، وهو البروتين المُبادر، على منطقة OriC من الحمض النووي. [ 12 ] من الضروري تنظيم تفاعلات مونومر DnaA-ATP مع OriC أثناء تحميل الهيليكاز وفك لولب الحمض النووي الأصلي لضمان التوقيت الدقيق. تُرتّب مواقع تعرف DnaA في بكتيريا الإشريكية القولونية ضمن OriC لتسهيل تجميع مُركّب ما قبل التضاعف على مراحل، حيث يتفاعل DnaA مع المواقع ذات الألفة المنخفضة أثناء تكوينه لوحدات قليلة لملء الفجوات بين المواقع ذات الألفة العالية. قد توجد استراتيجيات عديدة لملء الفجوات لربط وظائف OriC بأنماط حياة البكتيريا في الطبيعة، وهو ما قد يُفسر التباين الواسع في أنماط مواقع تعرف DnaA على OriC. [ 4 ] يتم تنظيم شكلي DnaA، الشكل النشط ATP والشكل النشط ADP . يتحول شكل ATP إلى شكل ADP إما عن طريق التثبيط التنظيمي لـ DnaA ( RIDA ) [ 13 ] ، والذي يتكون بدوره من بروتين Hda ومشبك الانزلاق β ( DnaN ) [ 14 ] ، أو عن طريق تحلل DnaA-ATP المعتمد على datA [ 15 ] . كما يتحول شكل ADP إلى شكل ATP بواسطة تسلسلات إعادة تنشيط DnaA 1 و2 (DARS1 وDARS2) [ 16 ] .

تنظيم ارتباط DnaA بالحمض النووي في OriC

بما أن تضاعف الحمض النووي يجب أن يحدث بشكل لا رجعة فيه ومرة ​​واحدة فقط في كل دورة، فإن سلوك ارتباط معقدات DnaA بموقع OriC يخضع لتنظيم دقيق، وبالتالي يعتمد على العديد من الآليات الخلوية الأخرى. [ 17 ] [ 18 ] في حين أن جميع مواقع OriC مرتبطة عند بدء التضاعف، إلا أن هناك ثلاثة مواقع ارتباط عالية الألفة - R1 وR2 وR4 - تشغلها DnaA عادةً خلال معظم دورة الخلية، مما يجعل ارتباطها أقل اعتمادًا على الأحداث الأخرى التي تحدث داخل الخلية في أي وقت. [ 4 ] [ 19 ]  في المقابل، ترتبط المواقع ذات الألفة المنخفضة عادةً بمعقدات DnaA فقط قبل بدء التضاعف مباشرةً. [ 6 ] يوجد حاليًا ثمانية مواقع محددة ذات ألفة ارتباط منخفضة لـ DnaA/OriC: R5 (أو R5M)، وI1، وI2، وI3، وR3، وtau2، وC1، وC2، وC3. [ 20 ] تقع المواقع ذات الألفة المنخفضة R5M و tau2 و I1 و I2 بين موقعي R1 و R2 ذوي الألفة العالية، بينما تقع المواقع C3 و C2 و C1 و C1 بين موقعي R2 و R4. [ 6 ] ترتبط المواقع I و tau2 و C2 و C3 بشكل تفضيلي وبكفاءة أعلى مع DnaA في شكله النشط المرتبط بـ ATP (DnaA-ATP) قبل فصل خيوط الحمض النووي، في حين لم تُظهر المواقع R1-R5 والموقع C1 تفضيلًا للارتباط بـ DnaA-ATP على DnaA-ADP. [ 21 ] يُعد ارتباط موقع بدء التضاعف (OriC) بمركبات DnaA-ATP النشطة في المواقع ذات الألفة المنخفضة (المواقع I)، بالإضافة إلى المواقع tau2 وC2 وC3، ضروريًا لبدء عملية فصل السلاسل بشكل منظم زمنيًا، مما يعني أنه لا يمكن استبدال DnaA-ATP بمركبات DnaA-ADP غير النشطة لبدء التضاعف بشكل صحيح وبتنظيم كافٍ. [ 6 ] تشير الدراسات الحديثة إلى أنه على الرغم من قدرة مواقع OriC المرتبطة كليًا بمركبات DnaA-ADP على تهيئة الخلية لتضاعف الحمض النووي، إلا أنها تواجه صعوبة في الحفاظ على تنظيم تردد التضاعف السليم والمتسق الذي تحققه الخلايا التي تستمر في ربط مواقع OriC بمركبات DnaA-ATP، مما قد يفسر سبب ارتباط بعض المواقع بشكل تفضيلي بالبنية النشطة لـ DnaA على البنية غير النشطة. [ 6 ] [ 21 ] يساعد بروتينان آخران، هما بروتين عامل المضيف للتكامل (IHF) وبروتين الارتباط بمُبادر DnaA (DiaA)، في تسهيل ارتباط مُركبات DnaA-ATP بمواقع OriC، ويُهيئان الظروف لبدء عملية التضاعف. [ 17 ] [ 22 ] [ 23 ]

يلعب عامل IHF دورًا وظيفيًا رئيسيًا في تنظيم ارتباط معقدات DnaA بمواقع OriC ذات الألفة المنخفضة بشكل إيجابي أثناء استعداد الخلية للتضاعف، مما يُحقق توازنًا بين مواقع OriC ذات الألفة العالية والمنخفضة من حيث قدرتها على الارتباط بمعقدات DnaA. [ 24 ] يُعتقد أن الارتباط التعاوني آليةٌ تُزوّد ​​فيها المواقع ذات الألفة العالية المواقع ذات الألفة المنخفضة المجاورة لها بمعقدات DnaA-ATP في اللحظات التي تسبق بدء التضاعف. [ 6 ] في حين أن DnaA قادر على تشبيع جميع مواقع ارتباط OriC في الأنظمة التي تفتقر إلى IHF، إلا أن تحقيق ذلك يتطلب تركيزًا أعلى بكثير من DnaA في البيئة الخلوية. [ 24 ] مع ذلك، في هذه الحالات، تُعاني الخلايا أيضًا من فقدان التزامن في توقيت بدء التضاعف، مما يُشير إلى أهمية IHF في الحفاظ على تنظيم متسق لهذه العملية في الخلايا ومنع حدوث تأخير في بدء التضاعف. [ 6 ] [ 24 ] عند وجود عامل IHF في النظام الخلوي، فإنه يعزز ارتباط DnaA بمواقع OriC ذات الألفة المنخفضة دون الحاجة إلى زيادة تركيز DnaA الأساسي، مما يؤكد أهميته في الحفاظ على توقيت بدء التضاعف. [ 6 ] [ 24 ]

من الناحية التركيبية، يُسهم عامل IHF في تعزيز عملية ارتباط معقدات DnaA-ATP بمواقع OriC ذات الألفة المنخفضة في الوقت المناسب، وذلك عن طريق الارتباط بموقع مختلف على OriC قبل بدء التضاعف، مما يؤدي إلى انحناء الحمض النووي بطريقة تُسهّل الارتباط الفعال بمعقدات DnaA-ATP. [ 19 ] [ 18 ] قبل ارتباط IHF بـ OriC، يرتبط بروتين آخر، وهو عامل تحفيز الانقلاب (FIS)، بالحمض النووي خلال معظم دورة الخلية (باستثناء الأحداث التي تسبق بدء التضاعف)، مما يمنع ارتباط IHF بالحمض النووي. [ 19 ] [ 18 ] [ 25 ] ونتيجة لذلك، يتم تثبيط ارتباط معقدات DnaA بمواقع OriC ذات الألفة المنخفضة أيضًا، مما يمنع بدء عملية تضاعف الكروموسوم قبل الأوان، وبالتالي يُظهر كيف يُنظم FIS بشكل إيجابي الحفاظ على تقدم دورة الخلية بشكل متسق عن طريق التثبيط. [ 6 ] [ 19 ] [ 18 ] [ 25 ] مع ضعف ارتباط FIS بـ OriC، يبدأ IHF بالارتباط بـ OriC، مما يزيد من قدرة المواقع ذات الألفة المنخفضة على الارتباط بمركبات DnaA-ATP، بالتزامن مع ارتباط IHF. [ 18 ] يُفترض أن التحول من ارتباط FIS إلى ارتباط IHF بالحمض النووي DNA ينتج عن تكوين المزيد من مركبات DnaA-ATP، مدعومًا بوجود مواقع ذات ألفة عالية مرتبطة بـ DnaA بينما يكون FIS مرتبطًا بالحمض النووي DNA في الوقت نفسه، والتي يتم استقطابها بعد ذلك إلى منطقة الألفة العالية وتتراكم، مما يُحدث إجهادًا بنيويًا على FIS المرتبط (خاصةً من خلال التراكم في الموقع R2، لأنه الأقرب إلى موقع ارتباط FIS)، وبالتالي يُضعف قدرته على الارتباط بالحمض النووي DNA. [ 6 ] [ 18 ] ونتيجةً لذلك، يستطيع عامل IHF الاستفادة من ضعف ارتباط FIS، مما يسمح له بالارتباط بموقع OriC الخاص به، مُسببًا انحناء الحمض النووي ومحاذاة مُركبات DnaA-ATP المُتراكمة بشكل أفضل مع مواقع الارتباط ذات الألفة المنخفضة، وبالتالي تسهيل ارتباطها بـ DnaA-ATP. [ 18 ] في غياب السلوك الشبيه بالمفتاح الذي يحدث عند الانتقال من ارتباط FIS إلى ارتباط IHF بالحمض النووي، تعجز الخلايا عن التحكم في تسلسل الأحداث التي تضمن بدء التضاعف بشكل لا رجعة فيه ومرة ​​واحدة فقط في كل دورة خلوية. [ 6 ]

ينظم بروتين DiaA بشكل إيجابي تسلسل بدء تضاعف الحمض النووي عن طريق تسهيل ارتباط معقدات DnaA-ATP بمواقع OriC. [ 22 ] [ 26 ] يرتبط DiaA بـ DnaA في شكله الرباعي (المكون من أربعة بروتوميرات DiaA (بروتينات فردية) مرتبطة ببعضها البعض)، وتحديدًا بالنطاق الأول من DnaA - في نفس المنطقة التي يُفترض أن يرتبط بها بروتين آخر، وهو إنزيم فك لولب الحمض النووي التضاعفي (DnaB)، بـ DnaA. [ 17 ] [ 26 ] نظرًا لبنيته الرباعية، يتمتع DiaA بالقدرة على الارتباط بالعديد من معقدات DnaA-ATP في وقت واحد، حيث يتكون كل بروتومير داخل المتجانس الرباعي من موقع ارتباط DnaA-ATP. [ 26 ] تُسهم هذه الخاصية المفيدة لرباعيات DiaA في تعزيز سلوك الارتباط التعاوني لنقل جزيئات DnaA-ATP إلى مواقع مختلفة على منطقة OriC من الحمض النووي أثناء استعداد الخلية لتضاعف الكروموسومات. [ 26 ] كما يُنظم DiaA عملية تضاعف الكروموسومات سلبًا عن طريق تثبيط ارتباط بروتين DnaB، الذي يُعد وجوده ووظيفته ضروريين لتضاعف الكروموسومات، بمجمعات DnaA-ATP المُتجمعة على OriC، مما يُساعد في الحفاظ على تسلسل تنظيم الأحداث غير المرن اللازم لعملية تضاعف مُتحكم بها، ويمنع بدء التضاعف غير المتزامن ضمن دورة الخلية. [ 17 ] [ 26 ] وبذلك، يُعد كل من IHF وDiaA، بالإضافة إلى البروتينات التي يتفاعلان معها في آليات ارتباطهما، مهمين للغاية لمساعدة معقدات DnaA-ATP على الارتباط بجميع مواقع الارتباط المحددة على OriC، بما في ذلك المواقع ذات الألفة المنخفضة، في الوقت المناسب لضمان بدء التضاعف بشكل لا رجعة فيه ومرة ​​واحدة فقط خلال دورة الخلية. [ 23 ]

بمجرد بدء عملية تضاعف الحمض النووي وانفصال سلسلتيه بنجاح، تبدأ عملية أخرى لضمان عدم ارتباط مركب DnaA-ATP بالحمض النووي مباشرةً مرة أخرى، وذلك بواسطة بروتين يُثبّط بدء التضاعف - وهو موقع جين datA-SeqA. [ 17 ] [ 19 ] عند فك التفاف الحمض النووي بعد بدء التضاعف، تتولد شوكات تضاعف جديدة، وهي عملية تؤدي لاحقًا إلى انفصال معقدات DnaA عن مواقع OriC. [ 6 ] [ 27 ] تصبح مواقع GATC في الحمض النووي داخل OriC وفي المنطقة التي يوجد بها مُحفّز dnaA نصف مثيلة، وبالتالي تقل قدرتها على العمل والتعبير بنفس الطريقة التي كانت عليها أثناء مثيلتها. [ 6 ] [ 27 ] يستطيع بروتين SeqA منع بدء عملية التضاعف مبكرًا عن طريق الارتباط بمواقع GATA نصف الميثيلية على OriC، والتي يتداخل العديد منها جزئيًا مع بعض مواقع ارتباط DnaA ذات الألفة المنخفضة، بالإضافة إلى موقع ارتباط IHF على OriC، مما يحجب فعليًا ارتباط IHF وDnaA بـ OriC. [ 6 ] [ 27 ] مع ذلك، فإن مواقع ارتباط معقد OriC DnaA ذات الألفة العالية لا تُحجب بارتباط SeqA بالحمض النووي، مما يفسر بقاء DnaA مرتبطًا بالمواقع الثلاثة ذات الألفة العالية طوال معظم مدة دورة التضاعف. [ 6 ] عندما ترتبط مواقع GATC بـ SeqA وهي نصف ميثيلية، فإنها تُصبح محدودة في قدرتها على تصنيع بروتينات DnaA جديدة، مما يؤدي إلى انخفاض تركيز DnaA داخل الخلية بعد بدء التضاعف. [ 6 ] بالتالي، مع حجب هذه المواقع بواسطة SeqA، يصبح ارتباط DnaA-ATP ببعض المواقع ذات الألفة المنخفضة غير ممكن لعدة أسباب. [ 6 ] [ 17 ] في الدراسات التي أُجريت على سلالات تفتقر إلى القدرة على إنتاج SeqA، لم تتمكن الخلايا من بدء التضاعف بشكل متزامن مرة واحدة في كل دورة، مما يعكس تأثيرات ما يحدث عندما تفتقر الخلايا إلى IHF. [ 19 ] [ 27 ] بما أن ارتباط المواقع ذات الألفة المنخفضة على OriC هو الحدث الرئيسي الذي يُحفز بدء التضاعف وفك تشابك الحمض النووي، فإن حجب SeqA لارتباط مُركب DnaA-ATP خلال معظم دورة الخلية أمر حيوي للحفاظ على صحة الخلايا من خلال الحفاظ على دورة مُنتظمة. [ 27 ]

بنية بروتين DnaA

يحتوي بروتين DnaA على أربعة نطاقات. أدت مقارنة أولية بين بروتينات الإشريكية القولونية والعصوية الرقيقة إلى اكتشاف بنية كروية، كشفت عن طرف أميني محفوظ نسبيًا وطرف كربوكسيلي كبير محفوظ إلى حد كبير، يفصل بينهما منطقة متغيرة في الغالب. [ 28 ] على سبيل المثال، تمتلك بروتينات البكتيريا المعوية تسلسلات طرفية أمينية وكربوكسيلية متطابقة تقريبًا، إلا أنها تتميز بتعديلات وحذف وإدخال العديد من الأحماض الأمينية في المناطق المتغيرة. [ 29 ] يوجد نمط ATPase من عائلة AAA+ ونطاق ارتباط مستقل بالحمض النووي في المنطقة الطرفية الكربوكسيلية. وقد تم تحديد ذلك بواسطة الرنين المغناطيسي النووي أن نطاق الإشريكية القولونية الرابع يتمتع ببنية واضحة تمامًا عند ارتباطه بصندوق DnaA. ونتيجة لذلك، تم التأكد من أن قائمة الحمض النووي تتوسطها تركيبة من نمط حلزوني-انعطافي-حلزوني ودائرة تمهيدية. عند ارتباطه بجزيء ATP، وليس بجزيء ADP، يشكل بروتين DnaA بنية حلزونية فائقة تتكون من أربعة مونومرات لكل لفة. وقد تم تحديد بنية المجال الأول من ثلاثة أنواع بكتيرية إضافية وبكتيريا الإشريكية القولونية باستخدام الرنين المغناطيسي النووي. [ 30 ]

التنظيم الذاتي لتخليق بروتين DnaA

بنية بروتين DnaA

قدمت الأبحاث التي أُجريت على طفرات dnaA(Ts) أول دليل على أن جين dnaA يخضع للتنظيم الذاتي. يستمر إنتاج بروتين DnaA حتى في درجات الحرارة غير الملائمة حيث يكون غير نشط، ولكن في بعض الطفرات، يمكن تنشيطه مجددًا بالعودة إلى درجة حرارة مناسبة للنمو. [ 29 ] وقد لوحظت هذه القدرة العكسية على بدء التضاعف - والتي كانت أكبر من المتوقع بالنظر إلى زيادة كتلة المزرعة - في غياب تخليق البروتين عند درجة الحرارة الملائمة، مما يشير إلى أن تخليق بروتين DnaA قد تم تنشيطه عند درجة حرارة النمو المرتفعة. دفعت هذه النتائج إلى إجراء دراسة معمقة لطفرة dnaA46 في ظل ظروف نمو ملائمة ومتوسطة وغير ملائمة. [ 31 ] وكشفت نتائج الدراسة أنه مع ارتفاع درجة حرارة النمو، انخفض نشاط بروتين DnaA46، مما أدى إلى انخفاض تدريجي في تركيز الحمض النووي ومواقع بدء التضاعف عند درجات الحرارة المتوسطة. ولوحظت زيادة في قدرة بدء التضاعف بالتزامن مع انخفاض في نشاط بروتين DnaA. جادل هانسن ورسموسن (1977) بأن بروتين DnaA له تأثير إيجابي في بدء تضاعف الحمض النووي، حيث تم العثور على نسخ تدخل جين dnaA نتيجة لتسلسل منطقة المحفز وجين dnaA. [ 31 ] تحتوي منطقة المحفز DnaA على تسعة مواقع GATC ضمن 225 زوجًا قاعديًا، وتسلسل مشابه لـ [31]، وُجد دور سلبي لبروتين DnaA في تخليقه بناءً على هذه الملاحظات. تم العثور على محفزين يوفران تكرارات (صناديق DnaA) في منطقة oriC بين المحفزين. وفقًا لعدة دراسات، ينظم بروتين DnaA كلا المحفزين سلبًا. في هذه الأبحاث، تم اكتشاف أن نسخ dnaA قد تم تنظيمه تصاعديًا بمقدار 4 إلى 5 أضعاف عند درجات حرارة غير مسموحة في طفرات dnaATs، وتم تثبيطه بنفس المقدار عند الإفراط في إنتاج بروتين DnaA. يتطلب التنظيم الذاتي لجين dnaA وجود صندوق DnaA. [ 32 ] يتميز تسلسل منطقة المحفز dnaA2p ببعض الخصائص المثيرة للاهتمام التي يمكن ملاحظتها بشكل أوضح. يحتوي هذا المحفز على موقعين GATC، أحدهما في التسلسل 10 والآخر في التسلسل 35، وفي كل من التجارب الحية والمخبرية، يزيد المثيلة من النسخ من هذا المحفز بمقدار الضعف. بالإضافة إلى ذلك، يرتبط بروتين DnaA بالمناطق الواقعة قبل محفز dnaA2p بألفة عالية. [ 11 ]

انظر أيضاً

مراجع

  1. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 فوستر جيه بي، سلونكزوسكي جيه (2009). علم الأحياء الدقيقة: علم متطور . نيويورك: دبليو دبليو نورتون وشركاه. ISBN 978-0-393-97857-5.
  2. ↑ هانسن، فليمنج ج.؛ أتلونج، توف (28 فبراير 2018). "قصة الحمض النووي DNAA" . مجلة فرونتيرز في علم الأحياء الدقيقة . 9 : 319. doi : 10.3389/fmicb.2018.00319 . ISSN 1664-302X . PMC 5835720. PMID 29541066 .   
  3. 1 2 هانسن إف جي، أتلونج تي (2018/02/28). "حكاية الحمض النووي" . الحدود في علم الأحياء الدقيقة . 9 : 319. دوى : 10.3389/fmicb.2018.00319 . بمك 5835720 . بميد 29541066 .  
  4. 1 2 3 ليونارد إيه سي، غريموايد جيه إي (ديسمبر 2010). "تنظيم تجميع معقد DnaA: حان الوقت لسد الثغرات" . الرأي الحالي في علم الأحياء الدقيقة . 13 (6): 766-772 . doi : 10.1016/j.mib.2010.10.001 . PMC 3005629. PMID 21035377 .  
  5. ↑ فولر آر إس، فانيل بي إي، كورنبرغ إيه (أكتوبر 1984). "مركب بروتين dnaA مع أصل تضاعف الكروموسوم (oriC) في الإشريكية القولونية ومواقع الحمض النووي الأخرى". الخلية . 38 ( 3): 889-900 . doi : 10.1016/0092-8674(84)90284-8 . PMID 6091903. S2CID 23316215 .  
  6. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 غريموايد، جوليا إي.؛ ليونارد، آلان سي. (2021-09-20). "الحجب، والانحناء، والربط: تنظيم بدء تضاعف الكروموسوم خلال دورة الخلية في الإشريكية القولونية بواسطة مُعدِّلات النسخ التي تتفاعل مع الحمض النووي الأصلي" . مجلة فرونتيرز في علم الأحياء الدقيقة . 12. doi : 10.3389/fmicb.2021.732270 . ISSN 1664-302X . PMC 8488378. PMID 34616385 .   
  7. ↑ كوستا أ، هود الرابع، بيرغر جيه إم (2013-01-01). " آليات بدء تضاعف الحمض النووي الخلوي" . المراجعة السنوية للكيمياء الحيوية . 82 : 25-54 . doi : 10.1146/annurev-biochem-052610-094414 . PMC 4696014. PMID 23746253 .  
  8. ↑ روث أ، ميسر و (مايو 1995). " نطاق ارتباط الحمض النووي لبروتين البدء DnaA" . مجلة EMBO . 14 (9): 2106-2111 . doi : 10.1002/j.1460-2075.1995.tb07202.x . PMC 398312. PMID 7744016 .  
  9. ^ ريكارد ماتيو. هيروتا ، يوكينوري (أكتوبر 1973). "عملية الانقسام الخلوي في الإشريكية القولونية: دراسة فسيولوجية على الطفرات الحساسة للحرارة المعيبة في انقسام الخلايا" . مجلة علم البكتيريا . 116 (1): 314-322 . دوى : 10.1128/jb.116.1.314-322.1973 . ISSN 0021-9193 . بمك 246424 . بميد 4583216 .   
  10. ^ شبيك سي، ويجل سي، ميسر دبليو (نوفمبر 1999). "بروتين ATP- و ADP-dnaA، وهو مفتاح جزيئي في تنظيم الجينات" . مجلة إمبو . 18 (21): 6169-6176 . دوى : 10.1093/emboj/18.21.6169 . بمك 1171680 . بميد 10545126 .  
  11. براون ، روبرت إي.؛ أوداي، كاثي؛ رايت، أندرو (يناير 1985). " التنظيم الذاتي لجين تضاعف الحمض النووي dnaA في بكتيريا الإشريكية القولونية K-12" . مجلة الخلية . 40 (1): 159-169 . doi : 10.1016/0092-8674(85)90319-8 . PMID 2981626. S2CID 10594994 .  
  12. ↑ غريموايد، جوليا إي؛ روزغايا، تانيا أ؛ غوبتا، راجات؛ دايسون، كايل؛ راو، براسانا؛ ليونارد، آلان سي (2018-07-06). "التعرف على نقطة بدء التضاعف هو الدور الرئيسي لـ DnaA-ATP في بدء تضاعف الكروموسوم" . مجلة أبحاث الأحماض النووية . 46 (12): 6140-6151 . doi : 10.1093 / nar/gky457 . ISSN 0305-1048 . PMC 6158602. PMID 29800247 .   
  13. ^ كاتاياما تي، كوبوتا تي، كوروكاوا ك، كروك إي، سيكيميزو ك (يوليو 1998). "يتم تنظيم وظيفة البادئ لبروتين DnaA بشكل سلبي عن طريق المشبك المنزلق لتكرار الكروموسومات E. coli" . خلية . 94 (1): 61– 71. دوى : 10.1016/S0092-8674(00)81222-2 . بميد 9674428 . S2CID 15215988 .  
  14. ^ كاتو جي، كاتاياما تي (أغسطس 2001). "Hda، وهو بروتين جديد مرتبط بـDnaA، ينظم دورة النسخ في الإشريكية القولونية" . مجلة إمبو . 20 (15): 4253-4262 . دوى : 10.1093/emboj/20.15.4253 . بمك 149159 . بميد 11483528 .  
  15. ^ كاشو ك، كاتاياما تي (يناير 2013). "تعمل بيانات موضع ربط DnaA على تعزيز التحلل المائي لـ DnaA-ATP لتمكين بدء النسخ المتماثل المنسق لدورة الخلية" . وقائع الأكاديمية الوطنية للعلوم في الولايات المتحدة الأمريكية . 110 (3): 936–941 . بيب كود : 2013PNAS..110..936K . دوى : 10.1073/pnas.1212070110 . بمك 3549119 . بميد 23277577 .  
  16. ↑ فوجيميتسو ك، سينريوتشي ت، كاتاياما ت (مايو 2009). "تسلسلات جينومية محددة من الإشريكية القولونية تعزز بدء التضاعف عن طريق إعادة تنشيط ADP-DnaA مباشرةً" . الجينات والتطور . 23 (10): 1221-1233 . doi : 10.1101/gad.1775809 . PMC 2685538. PMID 19401329 .  
  17. 1 2 3 4 5 6 كاتاياما، تسوتومو؛ أوزاكي، شوغو؛ كيامورا، كينجي؛ فوجيميتسو، كازويوكي (مارس 2010). "تنظيم دورة التضاعف: أنظمة تنظيمية محفوظة ومتنوعة لـ DnaA و oriC" . مجلة Nature Reviews Microbiology . 8 (3): 163-170 . doi : 10.1038/nrmicro2314 . ISSN 1740-1534 . PMID 20157337 .  
  18. 1 2 3 4 5 6 7 ليونارد، آلان سي؛ غريموايد، جوليا إي. (2005). "بناء أوريسوم بكتيري: ظهور سمات تنظيمية جديدة لفكّ أصل التضاعف" . علم الأحياء الدقيقة الجزيئي . 55 (4): 978-985 . doi : 10.1111 / j.1365-2958.2004.04467.x . ISSN 1365-2958 . PMC 1400601. PMID 15686547 .   
  19. 1 2 3 4 5 6 نيفيرا، كريستيان؛ تورغ، جوليان جيه سي؛ غريموايد، جوليا إي؛ ليونارد، آلان سي. (نوفمبر 2006). " يضمن حجب SeqA لتفاعلات DnaA-oriC التجميع المرحلي لمركب ما قبل التضاعف في الإشريكية القولونية" . الخلية الجزيئية . 24 (4): 581-592 . doi : 10.1016/j.molcel.2006.09.016 . PMC 1939805. PMID 17114060 .  
  20. ↑ ليونارد، آلان سي؛ غريموايد، جوليا إي. (2015-06-02). "الأوريسوم: التركيب والوظيفة" . مجلة فرونتيرز في علم الأحياء الدقيقة . 6 : 545. doi : 10.3389/fmicb.2015.00545 . ISSN 1664-302X . PMC 4451416. PMID 26082765 .   
  21. 1 2 غريموايد، جوليا إي؛ روزغايا، تانيا أ؛ غوبتا، راجات؛ دايسون، كايل؛ راو، براسانا؛ ليونارد، آلان سي (2018-07-06). "التعرف على نقطة بدء التضاعف هو الدور الرئيسي لـ DnaA-ATP في بدء تضاعف الكروموسوم" . مجلة أبحاث الأحماض النووية . 46 (12): 6140-6151 . doi : 10.1093 / nar/gky457 . ISSN 0305-1048 . PMC 6158602. PMID 29800247 .   
  22. 1 2 سوجياما، ريو؛ كاشو، كازوتوشي؛ ميوشي، كينيا؛ أوزاكي، شوجو؛ كاجاوا، واتارو؛ كوروميزاكا، هيتوشي؛ كاتاياما ، تسوتومو (2019/12/02). "يعزز الوضع الجديد لتفاعل DnaA-DnaA تفكك ADP لإعادة تنشيط نشاط بدء النسخ المتماثل" . أبحاث الأحماض النووية . 47 (21): 11209-11224 . دوى : 10.1093/nar/gkz795 . ISSN 0305-1048 . بمك 6868365 . بميد 31535134 .   
  23. 1 2 كاشو، كازوتوشي؛ أوزاكي، شوجو؛ كاتاياما ، تسوتومو (2023/07/18). "IHF وFis كمنظمي دورة خلية الإشريكية القولونية: تنشيط أصل النسخ المتماثل oriC والدورة التنظيمية لبادئ DnaA" . المجلة الدولية للعلوم الجزيئية . 24 (14) 11572. دوى : 10.3390/ijms241411572 . ردمك 1422-0067 . بمك 10380432 . بميد 37511331 .   
  24. 1 2 3 4 جريمويد، جوليا إي؛ ريان، فالوري T.؛ ليونارد، آلان سي. (2002). "يقوم IHF بإعادة توزيع البروتين البادئ المرتبط، DnaA، على oriC فائق الالتصاق للإشريكية القولونية" . علم الأحياء الدقيقة الجزيئية . 35 (4): 835-844 . دوى : 10.1046/j.1365-2958.2000.01755.x . ردمك 1365-2958 . بميد 10692160 .  
  25. 1 2 كاسلر، إم آر؛ غريموايد، جيه إي؛ ليونارد، إيه سي (1995-12-01). "تغيرات خاصة بدورة الخلية في معقدات البروتين النووي عند منشأ تضاعف الكروموسوم" . مجلة EMBO . 14 (23): 5833-5841 . doi : 10.1002/j.1460-2075.1995.tb00271.x . ISSN 0261-4189 . PMC 394701. PMID 8846776 .   
  26. 1 2 3 4 5 كيامورا، كينجي؛ آبي، يوشيتو؛ هيغاشي، ماساهيرو؛ أويدا، تاداشي؛ كاتاياما، تسوتومو (11-09-2009). " ديناميكيات بروتين DiaA مرتبطة بتغيرات في معقدات المنشأ الأولية المؤدية إلى تحميل الهيليكاز" . مجلة الكيمياء البيولوجية . 284 (37): 25038-25050 . doi : 10.1074/jbc.M109.002717 . PMC 2757208. PMID 19632993 .  
  27. 1 2 3 4 5 جها، جيوتي ك.؛ تشاتوراج، دروبا ك. (2016-12-08). مارينوس، مارتن ج. (محرر). "تعطيل مواقع ارتباط SeqA الفردية في منشأ E. coli يكشف عن متانة تزامن بدء التضاعف" . PLoS One . 11 (12) e0166722. doi : 10.1371/journal.pone.0166722 . ISSN 1932-6203 . PMC 5145175. PMID 27930658 .   
  28. ↑ ميشيلسن، أولي؛ تيكسيرا دي ماتوس، إم. جوست؛ جنسن، بيتر رودال؛ هانسن، فليمنج جي. (2003-04-01). "تحديد دقيق لفترات C وD باستخدام قياس التدفق الخلوي في الإشريكية القولونية K-12 وB/r" . علم الأحياء الدقيقة . 149 (4): 1001-1010 . doi : 10.1099/mic.0.26058-0 . ISSN 1350-0872 . PMID 12686642 .  
  29. موريجن ؛ لوبنر-أوليسن، أندرس؛ سكارستاد، كيرستن (22 أغسطس/آب 2003). " معايرة بروتين DnaA في الإشريكية القولونية لزيادة مواقع datA تؤدي إلى عدم استقرار شوكات التضاعف، وتأخر بدء التضاعف، وتأخر انقسام الخلية: عدم استقرار شوكات التضاعف بسبب زيادة datA" . علم الأحياء الدقيقة الجزيئي . 50 (1): 349-362 . doi : 10.1046/j.1365-2958.2003.03695.x . PMID 14507385. S2CID 21606647 .  
  30. ↑ فريمودت-مولر، جاكوب؛ شاربون، غودفروي؛ كروغفيلت، كارين أ.؛ لوبنر-أوليسن، أندرس (2016-09-02). فيولييه، باتريك هـ. (محرر). " يرتبط التحكم في تضاعف الحمض النووي بالموقع الجينومي لمناطق التحكم في الإشريكية القولونية" . PLOS Genetics . 12 (9) e1006286. doi : 10.1371/journal.pgen.1006286 . ISSN 1553-7404 . PMC 5010248. PMID 27589233 .   
  31. 1 2 هانسن، إيغون ب.؛ أتلونج، توف؛ هانسن، فليمنج G .؛ سكوفجارد، أولي؛ فون ميفنبورج، كاسبار (سبتمبر 1984). "الخريطة الوراثية ذات البنية الدقيقة والتحليل التكميلي للطفرات في جين dnaA لبكتيريا الإشريكية القولونية" . الوراثة الجزيئية والعامة . 196 (3): 387-396 . دوى : 10.1007 / BF00436184 . ISSN 0026-8925 . بميد 6094968 . S2CID 3094956 .   
  32. ^ أتلونج، توف؛ كلاوسن، إريك س. هانسن فليمنج ج. (أغسطس 1985). "التنظيم الذاتي لجين dnaA الخاص ببكتيريا الإشريكية القولونية K12" . الوراثة الجزيئية والعامة . 200 (3): 442-450 . دوى : 10.1007 / BF00425729 . ISSN 0026-8925 . بميد 2995766 . S2CID 7623820 .   

للمزيد من القراءة