النسخ هو تخليق الحمض النووي الريبي من تسلسل الحمض النووي بواسطة بوليميراز الحمض النووي الريبي. إنها الخطوة الأولى في إنتاج بروتين من تسلسل الجينات. بالإضافة إلى ذلك ، تشارك العديد من البروتينات والتسلسلات التنظيمية الأخرى في تصنيع الحمض النووي الريبي المرسال (mRNA) بشكل صحيح. تنظيم النسخ مسؤول عن تمايز أنواع مختلفة من الخلايا وغالبا عن الاستجابة الخلوية المناسبة للإشارات البيئية.

يمكن أن ينتج النسخ أنواعا مختلفة من جزيئات الحمض النووي الريبي

في حقيقيات النوى ، يتم نسخ الحمض النووي أولا إلى ما قبل الرنا المرسال ، والذي يمكن معالجته بشكل أكبر إلى mRNA ناضج ليكون بمثابة قالب لتخليق البروتينات. ومع ذلك ، في بدائيات النوى ، يمكن أن تبدأ ترجمة الحمض النووي الريبي إلى عديد الببتيدات بينما لا يزال النسخ مستمرا. يمكن أن ينتج النسخ أيضا أنواعا مختلفة من جزيئات الحمض النووي الريبي التي لا ترمز للبروتين ، مثل microRNAs (miRNAs) ، ونقل الحمض النووي الريبي (tRNA) ، والحمض النووي الريبي الريبوسومي (rRNA) - وكلها تؤثر على تخليق البروتين.

تنظيم النسخ أمر أساسي للتطوير

مع استثناءات قليلة ، تحتوي جميع الخلايا في جسم الإنسان على نفس المعلومات الجينية ، لكن أنواعا مختلفة من الخلايا تنظم النسخ بشكل تفاضلي أثناء التطور. على وجه التحديد ، يلعب تنظيم النسخ دورا مركزيا في التمايز الخلوي - عملية إنتاج خلايا متخصصة ، مثل خلايا العضلات ، من الخلايا السليفة الأقل تخصصا. يجب تشغيل بعض الجينات في الخلايا السلائف وإيقاف تشغيل البعض الآخر لإنتاج الخلايا المتخصصة.

يتم تنظيم عملية التمايز الخلوي هذه بواسطة بروتينات مرتبطة بالحمض النووي تسمى عوامل النسخ التي تتحكم في مستوى نسخ الجينات. على سبيل المثال ، أثناء التطور المبكر للفقاريات ، تتلقى الخلايا الموجودة في طبقة الأديم الظاهر للجنين النامي العديد من إشارات الحث من البروتينات مثل BMP و WNT و SHH. تعمل هذه الإشارات على تنشيط عوامل النسخ التي تعمل على تشغيل مجموعة من الجينات أو إيقاف تشغيلها. بهذه الطريقة ، يحدد تنظيم النسخ ما إذا كانت خلايا الأديم الظاهر تصبح خلايا جلدية أو خلايا في الجهاز العصبي.