مجمع ما قبل بدء النسخ

📅 آخر تحديث: ١ أغسطس ٢٠٢٦
✍️ نُشر في: ١ أغسطس ٢٠٢٦
📷 يحتوي على 3 صور
الموسوعة الحرة
مجموعة من الأشكال البيضاوية التي تمثل مجمع ما قبل بدء النسخ محصورة داخل خيط منحني من الحمض النووي، بين منطقة المحفز على أحد الطرفين ومنطقة المعزز على الطرف الآخر.
يتسبب مجمع ما قبل بدء النسخ، الذي يمثله المجموعة المركزية من البروتينات، في ارتباط بوليميراز الحمض النووي الريبي بموقع الحمض النووي المستهدف. ويستطيع مجمع ما قبل بدء النسخ أن يرتبط بكل من تسلسل المحفز بالقرب من الجين المراد نسخه وتسلسل المعزز في جزء مختلف من الجينوم، مما يسمح لتسلسلات المعزز بتنظيم جين بعيد عنه.

مجمع ما قبل البدء (يُختصر باسم PIC ) هو مجمع يتكون من حوالي 100 بروتين ضروري لنسخ الجينات المشفرة للبروتين في حقيقيات النوى والعتائق . يضع مجمع ما قبل البدء بوليميراز الحمض النووي الريبي الثاني (Pol II) في مواقع بدء نسخ الجينات ، ويفسد الحمض النووي ، ويضع الحمض النووي في موقع بوليميراز الحمض النووي الريبي الثاني النشط للنسخ. [1] [2] [3] [4]

يتضمن PIC الأدنى بوليميراز الحمض النووي الريبي II وستة عوامل نسخ عامة : TF II A و TF II B و TF II D و TF II E و TF II F و TF II H. قد تكون المجمعات التنظيمية الإضافية (مثل الوسيط المشارك [5] ومجمعات إعادة تشكيل الكروماتين ) أيضًا مكونات لـ PIC.

يتم أيضًا تكوين مجمعات ما قبل البدء أثناء نسخ بوليميراز الحمض النووي الريبي I وبوليميراز الحمض النووي الريبي III.

التجميع (بوليميراز الحمض النووي الريبوزي الثاني)

تتضمن النظرة الكلاسيكية لتكوين PIC في المحفز الخطوات التالية:

  • يرتبط بروتين ربط TATA (TBP، وحدة فرعية من TFIID) بالمحفز ، مما يخلق انحناء حاد في الحمض النووي للمحفز. [6]
    • تمتلك الحيوانات بعض العوامل المرتبطة بـ TBP (TRF؛ TBPL1 /TBPL2). ويمكنها استبدال TBP في بعض السياقات الخاصة. [7]
  • تقوم TBP بتجنيد TFIIA، ثم TFIIB، للمروج.
  • يقوم TFIIB بتجنيد بوليميراز RNA II وTFIIF إلى المحفز.
  • ينضم TFIIE إلى المجمع المتنامي ويجند TFIIH الذي يتمتع بنشاط بروتين كيناز (يفسفر بوليميراز الحمض النووي الريبي الثاني داخل CTD) ونشاط هيليكاز الحمض النووي (يفك الحمض النووي عند المحفز). كما يجند بروتينات إصلاح استئصال النوكليوتيدات.
  • الوحدات الفرعية داخل TFIIH التي لديها نشاط ATPase و helicase تخلق توترًا حلزونيًا سلبيًا في الحمض النووي.
  • يؤدي التوتر الفوق الحلزوني السلبي إلى استرخاء دورة واحدة تقريبًا من الحمض النووي وتشكيل فقاعة النسخ .
  • يتفاعل خيط القالب الخاص بفقاعة النسخ مع موقع RNA polymerase II النشط.
  • يبدأ تكوين الحمض النووي الريبوزي RNA.
  • بعد تخليق حوالي 10 نيوكليوتيدات من الحمض النووي الريبي، ومرحلة إلزامية من عدة دورات نسخ إجهاضية، يهرب بوليميراز الحمض النووي الريبي الثاني من منطقة المحفز لنسخ ما تبقى من الجين.

فرضية بديلة لتجميع PIC تفترض تجنيد " هولوإنزيم RNA بوليميراز II " مجمع مسبقًا مباشرة إلى المحفز (يتكون من جميع أو ما يقرب من جميع GTFs وRNA بوليميراز II والمجمعات التنظيمية)، بطريقة مماثلة لبوليميراز RNA البكتيري (RNAP).

مجمعات ما قبل البدء الأخرى

في الأركيا

تمتلك العتائق معقدًا مسبقًا يشبه معقد Pol II PIC المصغر، مع TBP وعامل النسخ العتيق B (TFB، وهو نظير TFIIB). يتبع التجميع تسلسلًا مشابهًا، بدءًا من ارتباط TBP بالمحفز. الجانب المثير للاهتمام هو أن المركب بأكمله مرتبط في اتجاه معاكس مقارنة بتلك الموجودة في PIC حقيقية النواة. [8] كما يستخدمون TFE، وهو نظير TFIIE، والذي يساعد في بدء النسخ ولكنه ليس مطلوبًا. [9] [10]

بوليميراز الحمض النووي الريبوزي 1 (Pol I)

يتطلب تكوين معقد ما قبل البدء لـ Pol I ارتباط العامل الانتقائي 1 (SL1 أو TIF-IB) بالعنصر الأساسي لمحفز rDNA . [11] SL1 هو معقد يتكون من TBP وثلاثة عوامل مرتبطة بـ TBP (TAFs) على الأقل. بالنسبة للمستويات الأساسية للنسخ، يلزم فقط SL1 والشكل الكفء للبدء لـ Pol I (Pol Iβ)، والذي يتميز بربط RRN3 . [12] [13]

بالنسبة لمستويات النسخ النشطة، يلزم أيضًا وجود UBTF (UBF). يرتبط UBTF كثنائي لكل من عنصر التحكم العلوي (UCE) والعنصر الأساسي لمروج rDNA، مما يؤدي إلى ثني الحمض النووي لتشكيل معزز . [ 13] [12] وقد وجد أن SL1 يعمل على تثبيت ارتباط UBTF بمروج rDNA. [11]

تختلف الوحدات الفرعية لـ Pol I PIC بين الكائنات الحية. [14]

بوليميراز الحمض النووي الريبوزي الثالث (Pol III)

يحتوي Pol III على ثلاث فئات من البدء، والتي تبدأ بعوامل مختلفة تتعرف على عناصر تحكم مختلفة ولكنها تتقارب جميعها على TFIIIB (مشابه لـ TFIIB-TBP؛ يتكون من TBP/TRF، عامل مرتبط بـ TFIIB ، ووحدة B″ ) التي تجند مجمع ما قبل البدء Pol III. يشبه الهيكل العام هيكل Pol II. يحتاج TFIIIB فقط إلى البقاء متصلًا أثناء الاستطالة. [15]

مراجع

  1. ^ Lee TI, Young RA (2000). "نسخ الجينات المشفرة للبروتينات حقيقية النواة". Annual Review of Genetics . 34 : 77–137. doi :10.1146/annurev.genet.34.1.77. PMID  11092823.
  2. ^ Kornberg RD (أغسطس 2007). "الأساس الجزيئي للنسخ في الخلايا حقيقية النواة". وقائع الأكاديمية الوطنية للعلوم في الولايات المتحدة الأمريكية . 104 (32): 12955–61. Bibcode :2007PNAS..10412955K. doi : 10.1073/pnas.0704138104 . PMC 1941834. PMID  17670940 . 
  3. ^ Kim TK, Lagrange T, Wang YH, Griffith JD, Reinberg D, Ebright RH (نوفمبر 1997). "مسار الحمض النووي في مجمع ما قبل بدء النسخ لبوليميراز الحمض النووي الريبي الثاني". وقائع الأكاديمية الوطنية للعلوم في الولايات المتحدة الأمريكية . 94 (23): 12268–73. Bibcode :1997PNAS...9412268K. doi : 10.1073/pnas.94.23.12268 . PMC 24903. PMID  9356438 . 
  4. ^ Kim TK, Ebright RH , Reinberg D (مايو 2000). "Mechanism of ATP-dependent promoter melting by transcription factor IIH". Science . 288 (5470): 1418–22. Bibcode :2000Sci...288.1418K. doi :10.1126/science.288.5470.1418. PMID  10827951.
  5. ^ Allen BL, Taatjes DJ (2015). "The Mediator complex: a central integrator of transcription". Nature Reviews. Molecular Cell Biology . 16 (3): 155–66. doi : 10.1038/nrm3951. PMC 4963239. PMID  25693131. 
  6. ^ Ossipow, Vincent; Fonjallaz, Philippe; Schibler, Ueli (1999-02-01). "مجمع بوليميراز الحمض النووي الريبي الثاني الذي يحتوي على جميع عوامل البدء الأساسية يرتبط بمجال التنشيط لعامل نسخ سحاب الليوسين PAR عامل الغدة الدرقية الجنيني". علم الأحياء الجزيئي والخلوي . 19 (2): 1242-1250. doi :10.1128/MCB.19.2.1242. ISSN  1098-5549. PMC 116053. PMID 9891058  . 
  7. ^ Duttke, SH (مارس 2015). "تطور وتنويع آلية النسخ الأساسية". Trends in Biochemical Sciences . 40 (3): 127–9. doi :10.1016/j.tibs.2015.01.005. PMC 4410091. PMID 25661246  . 
  8. ^ Bell, SD; Jackson, SP (يونيو 1998). "النسخ والترجمة في العتائق: فسيفساء من السمات حقيقية النواة والبكتيرية". Trends in Microbiology . 6 (6): 222–28. doi :10.1016/S0966-842X(98)01281-5. PMID  9675798.
  9. ^ Hanzelka, BL; Darcy, TJ; Reeve, JN (مارس 2001). "TFE, an archaeal transcription factor in Methanobacterium thermoautotrophicum related to eucaryal transcription factor TFIIEalpha". مجلة علم الجراثيم . 183 (5): 1813–8. doi :10.1128/JB.183.5.1813-1818.2001. PMC 95073. PMID  11160119 . 
  10. ^ Gehring, Alexandra M.; Walker, Julie E.; Santangelo, Thomas J.; Margolin, W. (15 July 2016). "Transcription Regulation in Archaea". مجلة علم الجراثيم . 198 (14): 1906–1917. doi :10.1128/JB.00255-16. PMC 4936096. PMID  27137495 . 
  11. ^ ab Friedrich, J. Karsten; Panov, Kostya I.; Cabart, Pavel; Russell, Jackie; Zomerdijk, Joost CBM (أغسطس 2005). "مجمع TBP-TAF SL1 يوجه تكوين مجمع ما قبل بدء بوليميراز الحمض النووي الريبي الأول ويثبت عامل الربط العلوي في مُروّج الحمض النووي الريبي". مجلة الكيمياء الحيوية . 280 (33): 29551–29558. doi : 10.1074/jbc.m501595200 . ISSN  0021-9258. PMC 3858828. PMID 15970593  . 
  12. ^ ab Russell, Jackie; Zomerdijk, Joost CBM (فبراير 2005). "نسخ الحمض النووي الريبي الموجه ببوليميراز الحمض النووي الريبي من النوع الأول، الحياة والأعمال". Trends in Biochemical Sciences . 30 (2): 87–96. doi :10.1016/j.tibs.2004.12.008. ISSN  0968-0004. PMC 3858833. PMID 15691654  . 
  13. ^ ab Goodfellow, Sarah J.; Zomerdijk, Joost CBM (2012-06-28), Basic Mechanisms in RNA Polymerase I Transcription of the Ribosomal RNA Genes, Subcellular Biochemistry, vol. 61, Dordrecht: Springer Netherlands, pp. 211–236, doi :10.1007/978-94-007-4525-4_10, ISBN 978-94-007-4524-7, PMC  3855190 , PMID  23150253 , تم الاسترجاع في 2023-10-30
  14. ^ جرومت، إنجريد (15 يوليو 2003). "الحياة على كوكب خاص بها: تنظيم نسخ بوليميراز الحمض النووي الريبي الأول في النوية". الجينات والتنمية . 17 (14): 1691-1702. doi : 10.1101/gad.1098503R . PMID  12865296.
  15. ^ هان، ي؛ يان، س؛ فيشباين، س؛ إيفانوف، ي؛ هي، ي (2018). "التصور البنيوي لآليات نسخ بوليميراز الحمض النووي الريبي الثالث". Cell Discovery . 4 : 40. doi :10.1038/s41421-018-0044-z. PMC 6066478. PMID  30083386 . 
  • صورة وصفية – biochem.ucl.ac.uk
تم الاسترجاع من "https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=مجمع_ما_قبل_النسخ&oldid=1185392258"
Original text
Rate this translation
Your feedback will be used to help improve Google Translate