القفز عن طريق وسائط الـ RNA :تعرف العناصر القفازة الموجودة في الكائنات حقيقية النواة والمنتقلة عبر وسائط الـRNA بالقفازات الارتكاسية (retrotransposons). يتم استنساخ القفاز الارتكاسي في الـ DNA أولاً الى تسلسل من الـ RNA (أنظر شكل 1)، والذي ربما يتعرض الى المعالجة بعد ذلك. يعاني الـ RNA المعالج الاستنساخ المعاكس من قبل انزيم reverse transcriptase لإنتاج نسخة DNA مزدوجة الشريط منه. تتكون قطوعات متعرجة( staggered cuts) في الـ DNA الهدف، وتنغرس نسخة من الـ retrotransposon في الجينوم (أنظر شكل 1 ) . ويقوم التضاعف بمليء الفراغات القصيرة المتكونة من قبل القطوعات المتعرجة، مولداً تكرارات متاخمة مباشرة ( (flanking direct repeats على كلا جانبي الـ retrotransposon.

هنالك عدة أمثلة لهذه الآلية، فقد بينت البحوث العديدة بأن بعض القفازات للكائنات الراقية، وخصوصاً تلك التي تعود إلى فايروسات الارتكاسية retroviruses تتحرك بطريقة مختلفة جداً عن القفازات البكتيرية كما في Tn3 .وبهذه الطريقة، فان عناصر تاي (Ty elements) للخمائر سوف تستنسخ أولاً إلى RNA، والذي يستنسخ إلى DNA بواسطة إنزيم reverse transcriptase ، ثم يعاد ارتباط نسخة الـ DNA إلى موقع جديد في كروموسوم العائل. ليست عناصر Ty هي الوحيدة التي تقفز بهذه الآلية وانما تمتك الفايروسات الارتكاسية جينوم ذو RNA مفرد الشريط single stranded RNA والذي يتضاعف من خلال وسيط الـ DNA ذو الشريط المزدوج .تتضمن دورة حياة الفايروس مرحلة اجبارية والتي ينحشر فيها حلزون الـ DNA المزدوج في جينوم العائل بواسطة عملية تشبه القفز والتي تولد تسلسلات قصيرة مباشرة من الـ DNA الهدف. إن الخطوات المهمة هي أن الـ RNA الفايروسي يتحول إلى DNA ، ثم ينحشر الـ DNA بجينوم العائل ، ثم يستنسخ DNA العاثي الأولي إلى RNA. إن الإنزيم المسؤول على توليد نسخة DNA بدائية للـ RNA هو إنزيم الـ reverse transcriptase. ويقوم هذا الإنزيم بتحويل الـ RNA إلى حلزون الـ DNA المزدوج في سايتوبلازم الخلية المخموجة. يقوم الـ DNA الخطي بصنع طريقه إلى النواة. يمكن لنسخة أو أكثر من الـ DNA من أن تنحشر في جينوم العائل. وهنا يدخل إنزيم مفرد يدعى بالـ integrase ويكون مسؤولاً عن الانحشار.

بقي لنا أن نعرف بعض الحقائق المتعلقة بآلية القفز العامة ومنها: أولاً أن القفازات تتحرك بدقة، بحيث تحمل كل التسلسلات المنحشرة في الموقع القديم وليس الـ DNA المجاور. يميز إنزيم الـ transposase بنفسه كلتا نهايتي القفاز وتلك النهايتين غالبا ما تكون متماثلة لأنها هي المواقع الارتباطية الشائعة لإنزيم الـ transposase . ثانيا، يتكون تضاعف دقيق من 3 إلى 12 قاعدة من الـ DNA الهدف (اعتماداً على نوع القفاز) في موقع الانحشار، حيث تبقى نسخة واحدة من تسلسل قصير في موقع الهدف على جانبي القفاز المنحشر (أنظر شكل 1) ربما يعزى هذا الى نمط القطع الذي يقوم به انزيم الـ transposase . ولهذا السبب تحدث بعض عمليات تخليق الـ DNA خلال القفز لتؤدي إلى تضاعف الموقع الهدف، وهذا فرق واضح عن عملية إعادة الارتباط المتخصص site specific recombination للعاثي والتي لا يحدث فيها تضاعف للموقع الهدف. ثالثاً، ولو أن معظم القفازات تتحرك لأي منطقة في الجينوم الجديد، ولكنها لا تتحرك بشكل عشوائي كامل مفضلة بدلاً عن ذلك اجتياح تسلسلات DNA معينة. وبعضها يهاجم تسلسلات متناظرة متخصصة رباعية أو سداسية، كما يفعل الإنزيم القاطع.

شكل (1) مخطط يوضح صنفين من القفازات في حقيقية النواة . تبقى قفازات الصنف الأول دائمية الوجود حال انحشارها . يمكن تسمية تسلسلات الصنف الأول بالقفازة لان نسخ ال RNA الناتجة منها تعاني استنساخاً معاكساً الى DNA والذي ينحشر في موقع جديد بالجينوم . يتحرك الصنف الثاني وذلك بإزالة نفسه من موقع وإعادة حشر نفسه في موقع اخر ( تصميم المؤلف ) . ( ص264 في نفس المصدر ) 

مواضيع ذات صلة

Regulation of Transcription by Chromatin

RNA Polymerase Binding and Regulation by Transcription Factors

The Discovery of Self-Splicing RNAs

Splicing Reactions and Complexes

آلية واهمية التحول

التحول transformation

Involvement of the U1 snRNP Particle in Splicing

البادئ (Promoter)

تضاعف الدنا

The Clinical Utility of Genomics in Hematologic Malignancies

The Discovery and Assay of RNA Splicing

Termination