رونویسی (ژنتیک)

رونویسی اولین گام بیان ژن مبتنی بر DNA است، که در آن یک بخش خاص از DNA توسط RNA پلیمراز به RNA (به ویژه mRNA) کپی می‌شود. هر دو DNA و RNA اسیدهای نوکلئیک هستند که از جفت پایه نوکلئوتیدها به عنوان زبان مکمل استفاده می‌کنند. در طی رونویسی، یک توالی DNA توسط RNA پلیمراز خوانده می‌شود، که یک رشته مکمل RNA ضد پارالل (به صورت موازی ولی در جهت عکس یکدیگر) را به نام رونویسی اولیه تولید می‌کند. رونویسی در مراحل زیر انجام می‌شود:

  1. RNA پلیمراز، همراه با یک یا چند عامل کلی رونویسی، به DNA پروموتر متصل می‌شود.
  2. RNA پلیمراز یک حباب رونویسی ایجاد می‌کند که دو رشته از مارپیچ DNA را جدا می‌کند. این کار با شکستن پیوندهای هیدروژنی بین نوکلئوتیدهای DNA مکمل انجام می‌شود.
  3. RNA پلیمراز نوکلئوتیدهای RNA را اضافه می‌کند. (که مکمل نوکلئوتیدهای یک رشته DNA است)
  4. ستون فقرات قندی-فسفاتِ RNA، با کمک RNA پلیمراز، به منظور تشکیل رشته RNA تشکیل می‌شود.
  5. پیوندهای هیدروژنیِ حلزون RNA-DNA شکسته می‌شود، رشته RNA سنتز شده جدید را آزاد می‌کند.
  6. اگر سلول دارای یک هسته باشد، RNA ممکن است بیشتر پردازش شود. این ممکن است شامل چند آدنین شدن، کلاهک گذاری، و پیرایش شود.
  7. RNA ممکن است در هسته باقی بماند یا از طریق مجتمع خونی هسته ای به سیتوپلاسم برود.برخی پروکار یوت ها فاقد rnaاند.

کشش DNA که به یک مولکول RNA رونویسی شده، یک واحد رونویسی نامیده می‌شود و حداقل یک ژن را رمزگذاری می‌کند. اگر ژن یک پروتئین را رمزگذاری کند، رو نویسی یک RNA پیام رسان(mRNA) را تولید می‌کند. mRNA، به نوبه خود، به عنوان یک الگو برای سنتز پروتئین از طریق ترجمه(Translation) عمل می‌کند. به همین ترتیب، ژن رونویسی ممکن است برای RNA غیر کدگذاری مانند میکرو RNA, RNA ریبوزومی (RNA, (rRNA انتقال دهنده (tRNA) یا مولکول‌های RNA آنزیمی به نام ریبوزیم‌ها رمزگذاری شود[1] به‌طور کلی، RNA به سنتز، تنظیم و پردازش کردن پروتئین‌ها کمک می‌کند؛ بنابراین نقش اساسی در انجام توابع در یک سلول بازی می‌کند.

در ویروس‌شناسی، این اصطلاح همچنین می‌تواند در هنگام اشاره به سنتز mRNA از مولکول RNA (یعنی تکرار RNA) استفاده شود. به عنوان مثال، ژنوم یک ویروسِ RNA تک رشته‌ای جهت منفی (-ssRNA) ممکن است یک الگو برای RNA یک رشته‌ای جهت مثبت (ssRNA +) باشد. این به این دلیل است که رشته حس مثبت شامل اطلاعاتی است که برای ترجمه پروتئین‌های ویروسی برای تکرار ویروس پس از آن وجود دارد. این فرایند توسط یک RNA Replicase ویروسی تسریع می‌شود.[2]

پیشینه

یک واحد رونویسی DNA که برای پروتئین رمزگذاری می‌شود، می‌تواند شامل هر دو توالی کدگذاری (که به پروتئین ترجمه می‌شود) و توالی‌های تنظیم کننده (که سنتز پروتئین را هدایت و تنظیم می‌کنند) باشد. توالی تنظیمی قبل از توالی کدگذاری، پنج ناحیه اصلی غیر ترجمه (5'UTR) نامیده می‌شود؛ توالی پس از توالی کدگذاری، سه ناحیه نخست غیر ترجمه (3'UTR) نامیده می‌شود.[1] در مقایسه با تکثیر DNA، رونویسی در یک مکمل RNA که شامل اوراسیل نوکلئوتیدی (U) در تمام مواردی است که تیمین (T) در یک مکمل DNA رخ داده‌است، نتیجه می‌شود. تنها یکی از دو رشته DNA، به عنوان یک الگو برای رونویسی عمل می‌کند. رشته Antisense DNA توسط RNA پلیمراز از انتهای ۳ 'تا انتهای ۵' در طی رونویسی خوانده می‌شود. RNA مکمل در جهت مخالف، در جهت ۵ به ۳، ایجاد می‌شود، مطابق با دنباله ای از زنجیره معنی به استثناء تعویض Uracil به thymine. این جهت برای این است که RNA پلیمراز تنها می‌تواند نوکلئوتیدها را به انتهای ۳ از زنجیره mRNA در حال رشد اضافه کند. این استفادهٔ تنها از رشته ۳ به 5 DNA نیاز به قطعات Okazaki که در تکرار DNA دیده می‌شود را از بین می‌برد.[1] همچنین نیاز به یک آغازگر RNA برای آغاز سنتز RNA، همان‌طور که در مورد تکثیر DNA نیز هست، حذف می‌شود. رشته غیرمتمرکز (حسی) DNA رشته کدگذاری نامیده می‌شود، زیرا دنباله آن همان رونوشت جدید RNA ایجاد شده‌است (به جز جایگزین uracil برای thymine). این رشته‌است که طبق توافق در هنگام ارائه توالی DNA استفاده می‌شود.[3] رونویسی برخی از مکانیسم‌های اصلاح را دارد، اما آنها از نظر تعداد کمتر و از نظر مؤثر بودن نیز کمتر از کنترل برای کپی کردن DNA هستند. در نتیجه، رونویسی دارای یک درستیِ کپی کمتری نسبت به کپی DNA است.[4]

مراحل اصلی

رونویسی در چهار مرحله آغاز، پروموتر اسکیپ، طویل شدن و خاتمه انجام می‌شود.[5]

آغاز
مرحله آغاز رونویسی (RNAP = آران‌ای-پلی‌مراز)

رونویسی با اتصال RNA پلیمراز همراه با یک یا چند فاکتور رونویسی عمومی آغاز می‌شود تا یک توالی خاص DNA که به عنوان پروموتر شناخته می‌شود به منظور ایجاد پروموتر بسته RNA پلیمراز تشکیل شود.

در کمپلکس پروموتور بسته، DNA همچنان دورشته ای است.[5] در این هنگام RNA پلیمراز به کمک یک یا چند فاکتور رونویسی کلی تقریباً ۱۴ جفت باز DNA را باز می‌کند تا یک کمپلکس باز RNA پلیمراز- پروموتر ایجاد کند. در کمپلکس باز، DNA پروموتر تا حدی بدون پیچ خوردگی و تک رشته‌ای است.DNA تک رشته‌ای در معرض حباب رونویسی قرار می‌گیرد.[5]در این هنگام RNA پلیمراز با کمک یک یا چند فاکتور رونویسی عمومی یک محل شروع رونویسی را در حباب رونویسی انتخاب می‌کند و به NTP آغاز شده و NTP گسترش یافته (یا یک پرایمر کوتاه RNA و یک NTP گسترش یافته) متصل می‌شود که مکمل مسیر توالی محل رونویسی است، و تشکیل یک رابط را برای تولید یک محصول اولیه RNA تسهیل می‌کند.[5] در باکتری RNA پلیمراز holoenzyme متشکل از پنج زیر واحد است:۲ زیرواحد α، ۱ زیر واحد β و۱زیر واحد ω. در باکتری‌ها، یک فاکتور رونویسی عمومی RNA شناخته شده به عنوان عامل سیگما وجود دارد. آنزیم هسته ای RNA پلیمراز به عامل رونویسی باکتریایی (سیگما) برای ایجاد RNA پلیمراز هولوآنزیم متصل می‌شود و سپس به پروموتر متصل می‌شود. (RNA پلیمراز holoenzyme این‌طور تعریف می‌شود، زمانی که واحد سیگما به آنزیم RNA پلیمراز هسته ای متصل می‌شود که شامل ۲ واحد α، ۱ β واحد و ۱ واحد β ' است).[5]در آرکی‌ها و یوکاریوت‌ها RNA پلیمراز حاوی زیرمجموعه‌های همولوگ با هر یک از پنج زیر واحد RNA پلیمراز در باکتری است و همچنین حاوی زیرمجموعه‌های اضافی نیز می‌باشد. در آرکی‌ها و یوکاریوت‌ها عملکردهای فاکتور رونویسی باکتریایی سیگما توسط عوامل متعدد رونویسی عمومی انجام می‌شود که با هم کار می‌کنند.[5] در آرکی، سه عامل رونویسی عمومی وجود دارد: TBP, TFB و TFE. در یوکاریوت‌ها در رونویسی وابسته به RNA پلیمراز II، شش فاکتور عمومی رونویسی وجود دارد: TFIIA, TFIIB (یک ارتولوگ از TFB آزکی‌ها)، TFIID(یک فاکتور چند زیر واحدی که واحد کلیدی آن TBP است که ارتولوگ TBP ارکی‌ها است)، TFIIE (ارتولوگ TFE ارکی‌ها)، TFIIF , TFIIH در آرکی‌ها و یوکاریوت‌ها کمپلکس بستهٔ RNA پلیمراز-پروموتر معمولاً به عنوان کمپلکس preinitiation اشاره می‌شود.[6] آغاز رونویسی توسط پروتئین‌های اضافی شناخته شده به عنوان activators (فعال کننده‌ها) و repressors (ممانعت کننده‌ها) تنظیم می‌شود و در بعضی موارد، coactivators یا corepressors، که تنظیم کنندهٔ شکل‌گیری و عملکرد مجموعه پیچیده رونویسی است، مرتبط می‌باشند.[5]

پروموتر اسکیپ
مرحله ادامه رونویسی

بعد از اینکه اولین باند سنتز شد، RNA پلیمراز باید از پروموترجدا شود. در طول این زمان تمایل به انتشار رونوشت RNA و تولید رونوشت‌های کوتاه شده وجود دارد. این حالت را abortive initiation یا آغاز ناهنجاری می‌نامند که هم در ارکی‌ها و هم در پروکاریوت‌ها رایج است.[7] آغاز ناهنجاری همچنان ادامه دارد تا زمانی که یک محصول RNA از یک آستانه حدود تقریباً ۱۰ نوکلئوتید سنتز شود، در آن نقطه فرار پروموتر اتفاق می‌افتد و یک کمپلکس رونویسی بلند تشکیل می‌شود. به‌طور مکانیکی، فرار پروموتورها از طریق شکستن DNA انجام شده و انرژی لازم برای شکستن تعاملات بین RNA پلیمراز هولوآنزیم و پروموتر را فراهم می‌کند.[8]

در باکتری‌ها، از لحاظ تاریخی تصور می‌شد که بعد از ترمیم پروموتور، عامل سیگما عیناً آزاد می‌شود. این تئوری به عنوان مدل ملزم کننده انتشار شناخته شده بود با این حال داده‌های بعدی نشان دادند بر اساس و پس از برداشتن پروموتر، عامل سیگما با توجه به یک مدل تصادفی که به عنوان مدل انتشار تصادفی شناخته می‌شود، منتشر می‌شود.[9]

در یوکاریوت‌ها در روی RNA پلیمراز II وابسته به پروموتور بر برداشتن پرومتور TFIIH phosphorylates serine 5 در C ترمینال دومین RNA پلیمراز منجر به استخدام کپینگ انزیم(CE) می‌شود. هنوز مکانیسم دقیقی که چگونه CE باعث تحریک برداشت پروموتور می‌شود شناخته نشده‌است.[10][11]

امتداد

یک رشتهٔ DNA الگو (یا رشتهٔ کد شده) به عنوان یک الگو برای سنتز RNA استفاده می‌شود. همان‌طور که رونویسی ادامه می‌یابد RNA پلیمراز از رشته الگو عبور می‌کند و از مکمل جفت بازها با الگو DNA برای ایجاد یک کپی RNA (که در طول گذر طویل می‌شوند) استفاده می‌کند. اگر چه RNA پلیمراز از رشتهٔ الگو از ۳`→۵` عبور می‌کند رشتهٔ کد شده (غیر الگو) و RNA جدید ایجاد شدهٔ تواند به عنوان نقاط مرجع مورد استفاده قرار گیرد بنابراین رونویسی می‌تواند از۳` →۵` اتفاق بیفتداین اتفاق باعث می‌شود یک نسخه دقیق مانند رشته الگو حاصل شود (با این تفاوت که به جای تیمین، یوراسیل جایگزین می‌شود و مولکول‌های نوکلئوتید با قند ۵ کربنه در جایی که DNA دارای دئوکسی ریبوز (یک اکسیژن کمتر) در اسکلت ساختمانی و فسفات می‌باشد ترکیب می‌شوند.

رونویسی mRNA نیازمند چندین RNA پلیمراز از یک الگو تک رشته‌ای DNA و چندین دور رونویسی است که موجب تقویت یک mRNA خاص می‌شود همچنین بسیاری از مولکول‌های mRNA را می‌توان به سرعت از یک نسخه از یک ژن تولید کرد. میزان طول مشخص شده در پروکاریوت‌ها و یوکاریوت‌ها حدود ۱۰ تا 100 nts/sec است.[12] در یوکاریوت‌ها با این حال نوکلئوزوم‌ها به عنوان موانع عمده ای برای ترک کردن پلیمرازها در طول رونویسی عمل می‌کنند. در این موجودات، موانع ناشی از نوکلئوزوم‌ها می‌توانند با عوامل طویل سازی رونویسی مانند TFIIS تنظیم شوند.[13][14] طویل شدن همچنین شامل مکانیسم اصلاح نیز می‌باشد که می‌تواند عوامل اشتباه جایگذاری شده را جایگزین کند. این ممکن است با وقفه ای کوتاه طی رونویسی صورت گیرد که باعث می‌شود عوامل مناسب ویرایش RNA بتوانند به درستی متصل شوند. این وقفه‌ها ممکن است به دلیل ذاتی خود RNA پلیمراز یا به علت وظیفه ساختار کروماتین باشد.[15]

خاتمه
مرحله پایان رونویسی

باکتری‌ها از دو روش مختلف برای ختم رونویسی استفاده می‌کنند - ختم مستقل از Rho و وابسته به Rho. در خاتمه مستقل از Rho، رونویسی RNA وقتی متوقف می‌شود که مولکول RNA سنتز شده جدید به شکل یک حلقه سنجاق سر غنی با G-C را تشکیل دهد. هنگامی که شکل گیره مو می‌گیرد، تنش مکانیکی پیوند rU-dA را از بین می‌برد، و در این حال hybrid DNA-RNA را پر می‌کند. جدا کردن poly-U به بیرون از محل فعال RNA پلیمراز رونویسی را خاتمه می‌دهد.[16]

در نوع وابسته به Rho یک عامل پروتئینی که "Rho" نامیده می‌شود، تعامل بین الگو و mRNA را بی‌ثبات می‌کند بنابراین انتشارmRNA تازه سنتز شده از کمپلکس، طویل شدگی را سبب می‌شود. خاتمهٔ رونویسی در یوکاریوت‌ها کمتر از باکتری‌ها قابل درک است ولی شامل شکافتن رونویسی جدید و به دنبال آن افزودن آدنین به الگوی مستقل در پایانه ۳` در مکانیسمی تحت عنوان polyadenylation است. (انتهای ۳' از RNA جدید توسط مجموعه‌ای از پروتئینها شکافته می‌شود. این پروتئین‌ها سپس دنبالهٔ آدنین را در انتهای 3' RNA تولید می‌کنند)[17]

مهار کننده‌ها

مهار کننده‌های رونویسی می‌توانند به عنوان آنتی‌بیوتیک‌ها در برابر، به عنوان مثال، باکتری‌های بیماری‌زا (ضد باکتری‌ها) و قارچ‌ها (ضد قارچ‌ها) استفاده شوند. یک نمونه از آنتی باکتریال، ریفامپیسین است که رونویسی DNA باکتری را به mRNA مهار می‌کند بوسیله مهار RNA پلیمراز وابسته به DNA، بوسیله اتصال بتا زیر واحد آن، در حالی که ۸ هیدروکسی کینولین یک مهار کننده رونویسی ضد قارچی است.[18] اثرات متیلاسیون هیستون نیز ممکن است برای مهار عملکرد رونویسی باشد.

مهار کننده‌های اندوژن

در مهره داران، اکثر پروتئین‌های ژنی شامل جزیره CpG با سایت‌های CpG متعدد است.[19] وقتی که بسیاری از سایت‌های CpG پروموتر ژنی متیل شوند، ژن مهار می‌شود (خاموش می‌شود).[20] سرطانهای کولورکتال معمولاً ۳ تا ۶ محرک جهش و ۳۳ تا ۶۶ جهش رونده دارند.[21] با این حال، مهار رونویسی (خاموش شدن) ممکن است اهمیت بیشتری نسبت به جهش در ایجاد پیشرفت به سرطان داشته باشد. به عنوان مثال، در سرطانهای کولورکتال، حدود ۶۰۰ تا ۸۰۰ ژن توسط متیلاسیون جزیره CpG رونویسی می‌شوند (به تنظیم رونویسی در سرطان نگاه کنید). سرکوب رونویسی در سرطان همچنین می‌تواند با مکانیزم‌های دیگری از قبیل بیان تغییرات میکرو RNAها رخ دهد.[22] در سرطان پستان، سرکوب رونوشت BRCA1 ممکن است با بیان بیش از حد microRNA-182 توسط hypermethylation از promoter BRCA1 رخ دهد (نگاه کنید پایین بیان BRCA1 در سرطان سینه و تخمدان).

عوامل رونویسی

واحدهای رونویسی فعال در هسته، در سایت‌های گسسته به نام کارخانه‌های رونویسی یا euchromatin خوشه بندی می‌شوند. چنین سایت‌هایی را می‌توان با اجازه دادن به پلیمرازهای درگیر گسترش رونوشت خود در پیش برچسب (Br-UTP یا Br-U) و ایمن‌سازی برچسب RNA نوظهور، نشان داده شوند. کارخانه‌های رونویسی همچنین می‌توانند با استفاده از فلورسانس در موقعیت هیبریداسیون یا مشخص شده توسط آنتی‌بادی‌هایی که در برابر پلیمرازها مشخص شده‌اند، موضعی باشند. حدود ۱۰٬۰۰۰ کارخانه در هسته سلول HeLa وجود دارد که شامل ۸۰۰۰ کارخانه پلیمراز II و حدود ۲٬۰۰۰ کارخانه پلیمراز III است. هر کارخانه پلیمراز II حاوی حدود ۸ پلیمراز است. همان‌طور که بیشتر واحدهای فعال رونویسی تنها با یک پلیمراز همراه است، هر کارخانه معمولاً شامل حدود ۸ واحد رونویسی مختلف است. این واحدها ممکن است از طریق promoters و یا تقویت کننده‌ها همراه باشند، با حلقه‌هایی که یک حباب را در اطراف عامل تشکیل می‌دهند.[23]

تاریخچه

یک مولکول که اجازه می‌دهد تا مواد ژنتیکی به عنوان یک پروتئین شناخته شود، اولین بار توسط فرانسیس ژاکوب و ژاک مونو مطرح شد. Severo Ochoa در سال ۱۹۵۹ جایزه نوبل فیزیولوژی و پزشکی را برای توسعه یک فرایند سنتز RNA با آزمایش in vitro با فسفوریلاس پولی نوکلئوتیدی به دست آورد که برای شکستن کد ژنتیک مفید بود. سنتز RNA توسط RNA پلیمراز در سال ۱۹۶۵ توسط آزمایشگاه‌های مختلف آزمایش شد. با این حال، RNA که توسط این آنزیم‌های سنتز شده بود دارای خواصی بود که نشان دهنده وجود یک فاکتور اضافی که نیازمند به اتمام رساندن اصلاح رونویسی به درستی بود.

در سال ۱۹۷۲ والتر فایر اولین فرد بود که واقعاً آنزیم متوقف کننده را اثبات کرد.

راجر دی کورنبرگ برای مطالعات خود در "اساس مولکولی رونویسی یوکاریوت " برنده جایزه نوبل سال ۲۰۰۶ در شیمی شد.[24]

اندازه‌گیری و شناسایی

رونویسی می‌تواند به روشهای مختلف اندازه‌گیری و شناسایی شود:

تست رونویسی G-Less Cassette: اندازه‌گیری قدرت پروموتور

تست رونویسی: Run-offسایت‌های شروع رونویسی را شناسایی می‌کند (TSS)

آزمایش هسته ای: اندازه‌گیری فراوانی نسبی رونوشت‌های جدید ایجاد شده‌است

تست حفاظت RNase و Chip-Chip RNAP: شناسایی سایت‌های فعال رونویسی

RT-PCR: میزان فراوانی مطلق سطوح کل RNA یا هسته را اندازه‌گیری می‌کند، اما ممکن است با میزان رونویسی متفاوت باشد

Microarrays DNA: میزان فراوانی نسبی کل سطوح کل یا RNA هسته را اندازه‌گیری می‌کند؛ با این حال، این ممکن است با نرخ رونویسی متفاوت باشد

Hybridization in situ: حضور یک رونوشت را تشخیص می‌دهد

برچسب زدن MS2: با ترکیب حلقه‌های ساقه RNA، مانند MS2، به یک ژن، این تبدیل به RNA سنتز شده جدید تبدیل می‌شود. سپس حلقه‌های ساقه را می‌توان با استفاده از ترکیب پروتئین GFP و پروتئین پوشش MS2 شناسایی کرد که دارای ارتباط متقابل خاصی با حلقه‌های ساقه MS2 است. استخدام GFP به سایت رونویسی به صورت یک نقطهٔ فلورسنت تجسم می‌شود. این رویکرد جدید نشان داده‌است که رونویسی در انفجارهای متناوب یا پالس‌ها رخ می‌دهد (نگاه کنید به ریزش موازی). با استثناء قابل توجه در تکنیک‌های in situ، اکثر روش‌های دیگر متوسط جمعیت سلولی را تأمین می‌کنند و قادر به تشخیص این ویژگی اساسی ژن نیستند.[25] بلوط شمالی: روش سنتی، و تا زمان ظهور RNA-Seq، بیشترین از نظر کمّی بودن است RNA-Seq: تکنیکهای توالی نسل بعدی را برای رونویسی کامل ترانسکتیکوم‌ها استفاده می‌کند، که اجازه اندازه‌گیری فراوانی نسبی RNA، و همچنین تشخیص تغییرات اضافی مانند ژن‌های همجوشی، ویرایش‌های پس از رونویسی و سایت‌های جدید رشته را می‌دهد.

رونویسی معکوس

برخی از ویروس‌ها (مانند HIV) توانایی رونویسی RNA و تبدیل آن به DNA را دارند.HIV دارای ژنوم RNA است که بر اثر رونویسی معکوس به DNA تبدیل شده‌است. DNA حاصل می‌تواند با ژنوم DNA میزبان ادغام شود. آنزیم اصلی برای سنتز DNA از یک الگوی RNA، ترانس کریپتاز معکوس نامیده می‌شود. در مورد HIV، ترانس کریپتاز معکوس، مسئول سنتز رشته DNA مکمل (cDNA) به ژنوم RNA ویروسی است. سپس آنزیم ریبونوکلئاز H، رشته RNA را اصلاح می‌کند و ترانس کریپتاز معکوس یک رشته مکمل DNA را می‌سازد تا یک ساختار DNA دورشته ای مارپیچی (cDNA) را تشکیل دهد. cDNA توسط آنزیم اینتگراز (که باعث می‌شود که سلول میزبان پروتئین‌های ویروسی ای تولید کند که این ذرات دوباره وارد ویروسی جدید می‌شوند) وارد ژنوم سلول میزبان شده و با آن ادغام می‌شود. در HIV، پس از این، سلول میزبان وارد دوره مرگ سلولی برنامه‌ریزی شده یا آپوپتوز سلول‌های T می‌شود.[26] با این حال در دیگر رتروویروس‌ها، سلول پس از جوانه زدن ویروس‌ها به خارج سلول، سالم باقی می‌ماند. برخی از سلول‌های یوکاریوتی دارای آنزیمی با فعالیت رونویسی معکوس به نام تلومراز هستند. تلومراز آنزیمی برای رونویسی معکوس است که باعث افزایش طول انتهای کروموزوم‌های خطی می‌شود. تلومراز دارای یک الگو RNA است که از آن توالی تکراری DNA یا DNA بدون رمز تولید می‌کند. این توالی مکرر از DNA، تلومر نامیده می‌شود و می‌تواند به عنوان «کلاهک» برای یک کروموزوم مورد توجه قرار گیرد. این مهم است زیرا که هر بار یک کروموزوم خطی تکثیر می‌شود، کوتاه می‌شود. در فرایند کوتاه شدن، این DNA بدون رمز و کلاهک که قسمت‌های غیرضروری و تکراری DNA هستند و دورتر از انتهای کروموزوم هستند را به جای بخش‌های دارای رمز DNA برای ساختن پروتئین، حذف می‌کند. تلومراز اغلب در سلول‌های سرطانی فعال می‌شود تا سلول‌های سرطانی را قادر سازد تا ژنوم‌های خود را به‌طور نامحدود تکثیر کنند بدون اینکه از بخش‌های DNA که برای پروتئین رمزگذاری شده‌اند، استفاده شود. فعال شدن تلومراز می‌تواند بخشی از پروسه ای باشد که سلول‌های سرطانی را جاودانه می‌کند. ثابت شده‌است که عوامل جاودانگی سلول‌های سرطانی (طولانی کردن تلومرها) به وسیله تلومراز در ۹۰ درصد تمامی تومورهای سرطان زای درون تنی فعالند و ۱۰ درصد باقی مانده، به روش دیگری توسط تلومرها نگهداری می‌شوند که به این روش ALT یا روش جایگزین افزایش طول تلومراز می‌گویند.[27]

جستارهای وابسته

منابع
  1. Eldra P. Solomon, Linda R. Berg, Diana W. Martin. Biology, 8th Edition, International Student Edition. Thomson Brooks/Cole. شابک ‎۹۷۸−۰۴۹۵۳۱۷۱۴۲
  2. Koonin EV, Gorbalenya AE, Chumakov KM (July 1989). "Tentative identification of RNA-dependent RNA polymerases of dsRNA viruses and their relationship to positive strand RNA viral polymerases". FEBS Letters. 252 (1–2): 42–6. doi:10.1016/0014-5793(89)80886-5. PMID 2759231.
  3. "DNA Strands". www.sci.sdsu.edu. Archived from the original on 27 October 2017. Retrieved 1 May 2018.
  4. Berg J, Tymoczko JL, Stryer L (2006). Biochemistry (6th ed.). San Francisco: W. H. Freeman. ISBN 0-7167-8724-5.
  5. Watson JD, Baker TA, Bell SP, Gann AA, Levine M, Losick RM (2013). Molecular Biology of the Gene (7th ed.). Pearson.
  6. Roeder, Robert G. (1991). "The complexities of eukaryotic transcription initiation: regulation of preinitiation complex assembly". Trends in Biochemical Sciences. 16: 402–408. doi:10.1016/0968-0004(91)90164-Q. ISSN 0968-0004.
  7. Goldman SR, Ebright RH, Nickels BE (May 2009). "Direct detection of abortive RNA transcripts in vivo". Science. 324 (5929): 927–8. doi:10.1126/science.1169237. PMC 2718712. PMID 19443781.
  8. Revyakin A, Liu C, Ebright RH, Strick TR (November 2006). "Abortive initiation and productive initiation by RNA polymerase involve DNA scrunching". Science. 314 (5802): 1139–43. doi:10.1126/science.1131398. PMC 2754787. PMID 17110577.
  9. Raffaelle M, Kanin EI, Vogt J, Burgess RR, Ansari AZ (November 2005). "Holoenzyme switching and stochastic release of sigma factors from RNA polymerase in vivo". Molecular Cell. 20 (3): 357–66. doi:10.1016/j.molcel.2005.10.011. PMID 16285918.
  10. Mandal SS, Chu C, Wada T, Handa H, Shatkin AJ, Reinberg D (May 2004). "Functional interactions of RNA-capping enzyme with factors that positively and negatively regulate promoter escape by RNA polymerase II". Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 101 (20): 7572–7. doi:10.1073/pnas.0401493101. PMC 419647. PMID 15136722.
  11. Goodrich JA, Tjian R (April 1994). "Transcription factors IIE and IIH and ATP hydrolysis direct promoter clearance by RNA polymerase II". Cell. 77 (1): 145–56. doi:10.1016/0092-8674(94)90242-9. PMID 8156590.
  12. Milo, Ron; Philips, Rob. "Cell Biology by the Numbers: What is faster, transcription or translation?". book.bionumbers.org. Archived from the original on 20 April 2017. Retrieved 8 March 2017.
  13. Hodges C, Bintu L, Lubkowska L, Kashlev M, Bustamante C (July 2009). "Nucleosomal fluctuations govern the transcription dynamics of RNA polymerase II". Science. 325 (5940): 626–8. doi:10.1126/science.1172926. PMC 2775800. PMID 19644123.
  14. Fitz V, Shin J, Ehrlich C, Farnung L, Cramer P, Zaburdaev V, Grill SW (2016). "Nucleosomal arrangement affects single-molecule transcription dynamics". Proceedings of the National Academy of Sciences. 113 (45): 12733–12738. Archived from the original on 2018-05-01.
  15. Yukihara; et al. (1985). "Eukaryotic transcription: a summary of research and experimental techniques". Journal of Molecular Biology. 14 (21): 56–79.
  16. Richardson JP (September 2002). "Rho-dependent termination and ATPases in transcript termination". Biochimica et Biophysica Acta. 1577 (2): 251–260. doi:10.1016/S0167-4781(02)00456-6. PMID 12213656.
  17. Lykke-Andersen S, Jensen TH (October 2007). "Overlapping pathways dictate termination of RNA polymerase II transcription". Biochimie. 89 (10): 1177–82. doi:10.1016/j.biochi.2007.05.007. PMID 17629387.
  18. 8-Hydroxyquinoline info from SIGMA-ALDRICH. Retrieved Feb 2012
  19. Saxonov S, Berg P, Brutlag DL (January 2006). "A genome-wide analysis of CpG dinucleotides in the human genome distinguishes two distinct classes of promoters". Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 103 (5): 1412–7. doi:10.1073/pnas.0510310103. PMC 1345710. PMID 16432200.
  20. Bird A (January 2002). "DNA methylation patterns and epigenetic memory". Genes & Development. 16 (1): 6–21. doi:10.1101/gad.947102. PMID 11782440.
  21. Vogelstein B, Papadopoulos N, Velculescu VE, Zhou S, Diaz LA, Kinzler KW (March 2013). "Cancer genome landscapes". Science. 339 (6127): 1546–58. doi:10.1126/science.1235122. PMC 3749880. PMID 23539594.
  22. Tessitore A, Cicciarelli G, Del Vecchio F, Gaggiano A, Verzella D, Fischietti M, Vecchiotti D, Capece D, Zazzeroni F, Alesse E (2014). "MicroRNAs in the DNA Damage/Repair Network and Cancer". International Journal of Genomics. 2014: 820248. doi:10.1155/2014/820248. PMC 3926391. PMID 24616890.
  23. Papantonis A, Kohro T, Baboo S, Larkin JD, Deng B, Short P, Tsutsumi S, Taylor S, Kanki Y, Kobayashi M, Li G, Poh HM, Ruan X, Aburatani H, Ruan Y, Kodama T, Wada Y, Cook PR (November 2012). "TNFα signals through specialized factories where responsive coding and miRNA genes are transcribed". The EMBO Journal. 31 (23): 4404–14. CiteSeerX 10.1.1.919.1919. doi:10.1038/emboj.2012.288. PMC 3512387. PMID 23103767.
  24. "Chemistry 2006". Nobel Foundation. Archived from the original on March 15, 2007. Retrieved March 29, 2007.
  25. Raj A, van Oudenaarden A (October 2008). "Nature, nurture, or chance: stochastic gene expression and its consequences". Cell. 135 (2): 216–26. doi:10.1016/j.cell.2008.09.050. PMC 3118044. PMID 18957198.
  26. Kolesnikova IN (2000). "Some patterns of apoptosis mechanism during HIV-infection". Dissertation (به روسی). Archived from the original on July 10, 2011. Retrieved February 20, 2011.
  27. Cesare AJ, Reddel RR (May 2010). "Alternative lengthening of telomeres: models, mechanisms and implications". Nature Reviews. Genetics. 11 (5): 319–30. doi:10.1038/nrg2763. PMID 20351727.

  • آلبرت لنینگر، مایکل کاکس، دیویدلی نلسون (۱۳۸۵)، اصول بیوشیمی لنینجر، ترجمهٔ رضا محمدی، آییژ، شابک ۹۶۴-۸۳۹۷-۰۵-۸
  • Berg J, Tymoczko JL, Stryer L (2006). Biochemistry (6th ed. ed.). San Francisco: W. H. Freeman. ISBN 0-7167-8724-5.
  • Robert J. Brooker Genetics: analysis and principles. 2nd edition. (New York: McGraw-Hill 2005) Chapter 12 «Gene transcription and RNA modification" pp. 318–325.
  • Mohamed Ouhammouch, Robert E. Dewhurst, Winfried Hausner, Michael Thomm, and E. Peter Geiduschek (2003). «Activation of archaeal transcription by recruitment of the TATA-binding protein". Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America 100 (9): 5097. doi:10.1073/pnas.0837150100. PMID 12692306.
  • «Chemistry 2006». Nobel Foundation. http://nobelprize.org/nobel_prizes/chemistry/laureates/2006/. Retrieved on 2007-03-29.

This article is issued from Wikipedia. The text is licensed under Creative Commons - Attribution - Sharealike. Additional terms may apply for the media files.