الربط العابر

الربط العابر هو شكل خاص من معالجة الحمض النووي الريبوزي (RNA) حيثيتم ربط الإكسونات من نسختين أوليّتين مختلفتين من الحمض النووي الريبوزي (RNA) من طرف إلى طرف . يوجد عادةً في حقيقيات النوى ويتم بوساطة الجسيم الرابط ، على الرغم من أن بعض البكتيريا والعتائق تمتلك أيضًا "أنصاف جينات" للحمض النووي الريبوزي الناقل (tRNA) . ^{[ 1 ]}

بينما تعالج عملية التضفير "العادية" ( cis ) جزيئًا واحدًا، فإن عملية التضفير العابرة (trans) تُنتج نسخة واحدة من الحمض النووي الريبوزي (RNA) من عدة نسخ أولية منفصلة من الحمض النووي الريبوزي الرسول (pre-mRNA) . يمكن استغلال هذه الظاهرة في العلاج الجزيئي لمعالجة منتجات الجينات المتحولة. ^{[ 2 ]} يسمح التضفير العابر الجيني بتنوع الحمض النووي الريبوزي (RNA) ويزيد من تعقيد البروتينات. ^{[ 3 ]}

تستخدم بعض الكائنات الدقيقة، ولا سيما الطلائعيات من فئة الكينيتوبلاستيا، عملية الربط العابر (trans -splicing ) المعروفة باسم "القائد المُرَكَّب" (SL)، للتعبير عن الجينات. في هذه الكائنات، يُنسخ جزيء RNA قائد مُرَكَّب مُغطّى، وفي الوقت نفسه، تُنسخ الجينات في سلاسل طويلة متعددة الجينات (polycistrons). ^{[ 6 ]} يُرَكَّب القائد المُرَكَّب المُغطّى على كل جين لإنتاج نسخ أحادية الجين مُغطّاة ومُذيّلة بذيل متعدد الأدينين. ^{[ 7 ]} تستخدم هذه حقيقيات النوى المبكرة التفرع عددًا قليلًا من الإنترونات ، ويُظهر الجسيم الرابط (spliceosome) الذي تمتلكه بعض الاختلافات غير العادية في تركيبه. ^{[ 7 ] [ 8 ]} كما أنها تمتلك أيضًا العديد من نظائر eIF4E ذات أدوار متخصصة في التغطية. ^{[ 9 ]} يُعد تسلسل القائد المُرَكَّب محفوظًا للغاية في الأنواع الدنيا التي تخضع لعملية الربط العابر، مثل التريبانوسومات. على الرغم من أن دور القائد المُرَكَّب غير معروف في الخلية، يُعتقد أنه يشارك في بدء عملية الترجمة. في دودة C. elegans ، يحدث ربط التسلسل القائد بالقرب من كودون البدء. ويشير بعض العلماء أيضًا إلى أن هذا التسلسل ضروري لبقاء الخلية. أما في دودة Ascaris، فإن التسلسل القائد المربوط ضروري لنسخ جين الحمض النووي الريبوزي (RNA). وقد يكون هذا التسلسل مسؤولاً عن بدء النسخ، وتحديد موقع الحمض النووي الريبوزي الرسول (mRNA)، وبدء الترجمة أو تثبيطها. ^{[ 10 ]}

تستخدم بعض حقيقيات النوى الأخرى، ولا سيما بين الدياتومات السوطية ، والإسفنجيات ، والديدان الأسطوانية ، واللاسعات ، والمشطيات ، والديدان المسطحة ، والقشريات ، والأسهميات ، والروتيفيرات ، والأسيديات، عملية الربط العابر SL بدرجات متفاوتة . ^{[ 1 ] [ 11 ]} في الأسيديات Ciona intestinalis ، يُوصف مدى الربط العابر SL بشكل أفضل من خلال منظور كمي يُميز بين الجينات التي تخضع للربط العابر بشكل متكرر وتلك التي تخضع له بشكل غير متكرر، بدلاً من التصنيف الثنائي التقليدي للجينات التي تخضع للربط العابر مقابل الجينات التي لا تخضع له . ^{[ 12 ]}

تُسهم عملية الربط العابر SL في فصل النسخ متعددة الجينات للأوبيرونات إلى جزيئات mRNA فردية ذات غطاء 5'. وتتم هذه العملية عندما تُربط الأوترونات عبر الربط العابر بمواقع مستقبلة غير مزدوجة تقع في اتجاه المصب، مجاورة لأطر القراءة المفتوحة للجينات . ^{[ 13 ] [ 14 ]}

تتميز عملية الربط العابر بربط إكسونين منفصلين من الحمض النووي الريبوزي المنسوخ. إشارة هذا الربط هي الإكسون الخارجي في الطرف 5' من الحمض النووي الريبوزي الرسول، في غياب موقع ربط وظيفي في الطرف 5' في الجزء العلوي. عند ربط الإكسون الخارجي، يتفرع موقع الربط 5' للحمض النووي الريبوزي الرائد المربوط إلى الإكسون الخارجي، مكونًا وسيطًا. ^{[ 10 ]} ينتج عن هذه الخطوة إكسون رائد مربوط حر. ثم يُربط هذا الإكسون بالإكسون الأول على الحمض النووي الريبوزي الرسول الأولي، ويُحرر الوسيط. يختلف الربط العابر عن الربط الموضعي في عدم وجود موقع ربط 5' على الحمض النووي الريبوزي الرسول الأولي. بدلًا من ذلك، يُوفر تسلسل SL موقع الربط 5'. ^{[ 14 ]}

نتيجةً لعملية النسخ التي تخضع لها السلسلة الموجبة، يتشكل جزيء ما قبل mRNA يُكمل السلسلة الموجبة. كما تُنسخ السلسلة السالبة، مما ينتج عنه جزيء ما قبل mRNA مكمل لها. تُدمج الإكسونات من النسختين معًا لتكوين جزيء mRNA هجين. ^{[ 15 ]}

يشمل التضفير البديل التضفير داخل الجين والتضفير بين الجينات. يتضمن التضفير داخل الجين تكرار الإكسونات في الحمض النووي الريبوزي الرسول الأولي (pre-mRNA). أما التضفير بين الجينات فيتميز بتضفير الإكسونات المكونة للحمض النووي الريبوزي الرسول الأولي لجينين مختلفين، مما ينتج عنه حمض نووي ريبوزي رسول معدل وراثيًا. ^{[ 16 ]}

• كيميرا (EST)