خطوات نسخ الحمض النووي

النسخ هو عملية كيميائية حيوية لنقل المعلومات في تسلسل DNA إلى جزيء RNA. يمكن أن يكون جزيء RNA هو المنتج النهائي ، أو في حالة messenger RNA (mRNA) ، يمكن استخدامه في عملية الترجمة لإنتاج البروتينات. RNA Polymerase عبارة عن مركب بروتيني يؤدي المهمة الرئيسية لقراءة قالب DNA وتوليف RNA ، ولكن هناك حاجة أيضًا إلى البروتينات الإضافية.

TL ؛ DR (طويل جدًا ؛ لم أقرأ)

للنسخ ثلاث مراحل رئيسية: البدء والاستطالة والإنهاء.

قبل البدء مباشرة ، يرتبط بوليميراز RNA والبروتينات الملحقة بجزيء DNA في بداية نقطة البداية. الحمض النووي غير ملائم لفصل وفضح الخيط المراد نسخه. بعد ذلك ، يرتبط مجمع RNA polymerase بتسلسل المروج ، والذي يحدد بدء النسخ. يبدأ البوليميراز في تصنيع خيط من الرنا مكمل لجانب واحد من خيط الدنا ، متحركًا إلى جزء تسلسل الترميز من الجين الذي يتم نسخه.

أثناء الاستطالة ، يتم إنتاج جزيء الحمض النووي الريبي المطول بواسطة بوليميراز الحمض النووي حيث يقرأ رمز الحمض النووي الثلاثي على حبلا القالب. سيستمر البوليميراز في قراءة القالب حتى يصل إلى تسلسل يوفر إشارة تشير إلى أن المنطقة المكتوبة في نهايتها. يمكن أن يرتبط بوليميراز RNA آخر بالمحفز لبدء تصنيع RNA آخر قبل الانتهاء من الأول.

يتم تشغيل إنهاء النسخ عندما يصادف بوليميراز الحمض النووي الريبي تسلسل DNA معينًا ، مما يتسبب في فقد البوليميراز تقاربها لقالب الحمض النووي. في هذه المرحلة ، ينفصل RNA polymerase عن DNA ويتم تحرير جزيء RNA للترجمة أو معالجة ما بعد النسخ.

البروتينات الأخرى إلى جانب بوليميراز الحمض النووي الريبي مطلوبة للنسخ. تسمى هذه البروتينات عوامل النسخ. قد ترتبط ببوليميراز الحمض النووي الريبي ، أو تتفاعل مع عوامل النسخ الأخرى ، أو ترتبط بالحمض النووي مباشرة للتأثير على النسخ. عوامل النسخ مطلوبة للتجميع الصحيح لمركب البدء ، ولها وظائف مهمة في الاستطالة والإنهاء.

يتم تنظيم الكفاءة والدرجة التي يحدث بها النسخ من خلال عوامل النسخ المذكورة أعلاه بالإضافة إلى بروتينات ربط الحمض النووي. ترتبط البروتينات الكابتة بالحمض النووي لمنع البدء ، مما يمنع نسخ جينات معينة. يمكن للجزيئات الأخرى أن تتفاعل مع الكابتات ، مما يجعلها تترك مواقع ربط الحمض النووي الخاصة بها ، مما يسمح باستكمال عملية النسخ.

يُحدث التنظيم الخلوي المختلف والتعقيدات الموجودة في حقيقيات النوى وبدائيات النوى بعض الاختلافات المهمة في النسخ. يحدث النسخ في النواة في حقيقيات النوى وفي السيتوبلازم في بدائيات النوى (حيث لا تحتوي على نواة). يتم تعديل مرنا حقيقيات النوى بعد النسخ باستخدام ذيل بولي أ بطول 3 أقدام وغطاء بطول 5 أقدام. غالبًا ما يحتوي الحمض النووي الريبي حقيقيات النوى على أقسام ترميز غير بروتينية تسمى الإنترونات ، والتي تتم إزالتها بعد النسخ. لا يتم إجراء مثل هذه التعديلات في بدائيات النوى. يتطلب نسخ بدائيات النوى بروتينات أقل من نسخ حقيقيات النوى.