تقوس الدنا DNA Curvature

تراكيب منحنية من التواليات في جزيئات DNA تؤثر في مواصفات الجزيئات منها ارتباطها بالبروتينات والتضاعف والتأشب والتحول في ظفر الأشرطة وبدء الانتساخ وإنهاءه وتحديد مواقع الجسيمات النووية وترتيب الكروماتين ، ولذلك فأن التعرف على الصفات الميكانيكية تكون أساسية لفهم بايولوجية DNA لان العديد من الصفات الفسلجية – البايولوجية للDNA تتأثر بالتقوسات الموضعية ومرونة الجزيئة . ولذلك فأن الجينومات المختلفة لها تقوسات مختلفة في ممهداتها مما يشير الى تأثير الظروف البيئية في انتظام الجينوم وترتيبه والمناطق المقوسة من التواليات قد تكون أصيلة ولا تتأثر بالاجهادات وهي التي يطلق عليها التقوسات الذاتية Intrinsic Curvature وتكون بعيدة عن التقوسات التي تحثها حالات الإجهاد . وصفة تقوس DNA لها علاقة قوية بحركة قطع DNA في الهلام أثناء الترحيل الكهربائي ، فالقطع ذات التقوس العالي تتحرك ببطء على هلام Polyacrylamide Gel مقارنة بقطع الواسمات المستعملة ذات الوزن الجزيئي نفسه ، ولذا يعد الترحيل ولذلك كان للتقوس دورا" أساسيا" في تنظيم الجين ، وتوزيع مناطق التقوس في الممهدات يكون ثابتا" من الناحية التطورية وتحدد بشكل أساسي بحرارة البيئة . وتتوزع مناطق التقوس على جانبي المناطق المشفرة في الخلايا بدائية النواة ، والانحناءات الى اليمين في هذا النوع من الخلايا تكون في البكتريا المحبة للحرارة او المحبة لحرارة متوسطة متوفرة بشكل أكثر مقارنة بمناطق البدء )اليسار( مما يشير الى علاقة آليات التنظيم بين عمليات بدء وانتهاء الانتساخ وهذه تحدد بالظروف البيئية والعوامل الجينومية .والتقوس له علاقة بالمناطق الغنية بالنيوكلوتيدات الثنائية لذلك فأن التقوس في توالي معين يكون حاويا" على قطع من تواليات الأدنين Oligo (A) tracts ولكن التقوسات لا تحصل عند وجود الأدنين فقط ولذلك انصب الاهتمام على دراسة النيوكلوتيدات الثنائية والثلاثية باستعمال الأشعة السينية والرنين المغناطيسي النووي فضلا" عن استعمال الترحيل الكهربائي وحركيات التحلق Cyclization Kinetics وغيرها ، وطرق استعمال النيوكلوتيدات الثنائية تكون أسهل من استعمال  النيوكلوتيدات الثلاثية عند حساب قيم مختلفة تتعلق بالظاهرة .

وقد وجد ان التقوس يمكن ان يحصل نتيجة للانتفال الحاصل عند تلاقي هيئات B' - DNA وهو التركيب غيرالطبيعي لقطع الأدنين مع B- DNA المعروف بأنه يملك تركيب متجانس وصلد للأشرطة الحلزونية المزدوجة ووجد ان له صفات تركيبية تلعب دورا" أساسيا" في العديد من العمليات الحيوية . وان التواليات A4 T4 CG )n) تظهر ترحيل كهربائي غير طبيعي في حين ان  T4 A4 CG ) n) تكون طبيعية وهذه الصفات لا تتغير عند استبدال CGب GC . وفضلا" عن ذلك وجد ان A tracts ليس لها هيئات موحدة وانما تعتمد على التواليات المجاورة . وقد قيس تقوس A4 T4 CG وكان º 26 في حين T4 A4 CG تتقوس بدرجة 8 °. وهي متطابقة مع بيانات التحلق ، فالتوالي الأول وكما يلاحظ يتقوس بشدة في حين ان T4 A4 CG تبقى مستقيمة وكل هذا يؤثرفي تناظر الالتفاف الفائق للحلزونات .
وهناك بعض العوامل المؤثرة في توزيع المناطق المقوسة في المناطق بين الجينات ومنها
- درجة حرارة النمو 
- مكونات الجينوم من AT
- حجم الجينوم 
-  وجود الماء الذي يؤثر بشكل كبير في تقوسات DNA .

لذلك فالملاحظ ان تقوس DNA يختلف بارتفاع درجة الحرارة ، ويمكن ان تتغير فعاليات هذه المناطق بشكل يعتمد على انخفاض الحرارة .

تشارك مناطق التقوس في عدد من الوظائف والتي تعتمد على مواقعها ، فضلا" عن ان وظائفها فقد تكون مباشرة او غير مباشرة بواسطة التلامس مع البروتينات المنظمة او الإنزيمات ، ففي هذا المجال فأن التقوسات يمكن ان تعمل كمواقع لارتباط بعض البروتينات التي تساعد في إنهاء الانتساخ سواء تلك المناطق المعتمدة علىρ) rho ) المستعملة عنه كما في بكتريا Bacillus subtilis و Escherichia coli.

ومن الآليات الأخرى التي تساهم التقوسات فيها تشجيع الانتساخ بآليات مختلفة مثل تشجيع ارتباط إنزيم RNA Polymerase، او زيادة ألفة معقدات الانتساخ بتكوين عروة كبيرة حول الانزيم وبالتالي جلب مكونات الانتساخ الواقعة على مسافات بعيدة وغير متاحة للتجمع مع بعضها ، وهذا يشير الى ان تقوس DNA له ادوار مختلفة في تنظيم الجين ، فضلا" عن عمله كإشارات للتعرف على البروتينات المنظمة . وتعد المرونة والتقوس في DNA احد ضروريات تداخل DNA مع البروتينات ،واحد مظاهرها التأثير في الفعالية الحيوية والتي تعود الى الصفات التركيبية والميكانيكية لل DNA وهو تكوين العروات لل DNA التي تتوسطها البروتينات . والتقوس يقلل من كلفة الطاقة خاصة للعروات الثابتة والأخرى اللازمة لتغيير طبوغرافية العروات . والعديد من البروتينات التي ترتبط الى DNA تؤدي الى ثنيه اذ ان البروتينات يمكن ان تميز أهدافا" مقوسة في التواليات وتؤدي الى تغيير تقوسها كما هو الحال في بعض الأدوية. وتداخل البروتينات مع DNA له علاقة بتقوس جزيئة DNA سواء عند ارتباط عوامل الانتساخ كما موضح في الشكل التالي ، او تكوين الجسيمات النووية كما موضح في الشكل

اخر الاخبار

اخبار العتبة العباسية المقدسة

بمشاركة الأمين العام للعتبة العبّاسية المقدّسة.. موكب عزاء السادة الخَدَم يحيي ليلة عاشوراء

صحفيّون يشيدون بالتسهيلات الإعلامية التي تقدّمها العتبة العباسية المقدّسة خلال زيارة عاشوراء

أهالي كربلاء ينظّمون مسيرة الشموع الحسينية إحياءً لليلة العاشر من شهر المحرّم

عبر مجلس عزاء.. العتبة العباسية المقدّسة تحيي ليلة اليوم العاشر من المحرّم

المزيد

الآخبار الصحية

لهذا السبب.. إغلاق 25 مركزًا لعلاج الإدمان في مصر ؟

خلافا للاعتقاد الشائع.. علماء يكشفون أسرار بذور البطيخ ؟!

هذا ما يحدث لجسمك عند تناولك الطماطم بانتظام !

تعرف على أطعمة تسرّع "تعافي الجسم" من حروق الشمس

المزيد

الآخبار التكنلوجية

الثلوج تغطي الصحراء الأكثر جفافا في العالم!

بتلسكوب "ألما".. التقاط صورا غير مسبوقة لبدايات الكون !

هل هاتفك مراقب؟.. 5 علامات خطيرة تكشف التجسس عليك

دبي تطلق أول رحلة تجريبية للتاكسي الجوي

المزيد

مواضيع ذات صلة

Other Attenuated Systems: Operons, Bacillus subtilis and HIV

Coupling Translation to Termination

trp Multiple Secondary Structures in trp Leader RNA

Early Explorations of the Hypersynthesis

The Serendipitous Discovery of trp Enzyme Hypersynthesis

Rapid Induction Capabilities of the trp Operon

The Aromatic Amino Acid Synthetic Pathway and its Regulation

How AraC Protein Loops and Unloops

DNA Looping and Repression of araBAD

Binding Sites of the ara Regulatory Proteins

Endoplasmic Reticulum-Associated Degradation and the Unfolded Protein Response

Protein Folding and Modifications in the Endoplasmic Reticulum