Кіріспе
Нуклеин қышқылының белдікке аударылуының қасиеттері Молекулалық биология мен генетикада нуклеин қышқылының молекуласы, әсіресе ДНК немесе РНК, ДНК немесе РНК, оның рөлдерінің табиғатын білдіреді. Контекстке байланысты, sense сәл әртүрлі мағынаға ие болуы мүмкін. Мысалы, ДНК-ның теріс сезімді жіптері шаблон жіптеріне тең, ал оң сезімді жіптері шаблон емес жіптер, олардың нуклеотидтік тізбектері мРНК транскрипті тізбектеріне тең.
In molecular biology and genetics, the sense of a nucleic acid molecule, particularly of a strand of DNA or RNA, refers to the nature of the roles of the strand and its complement in specifying a sequence of amino acids. Depending on the context, sense may have slightly different meanings. For example, the negative sense strand of DNA is equivalent to the template strand, whereas the positive sense strand is the non template strand whose nucleotide sequence is equivalent to the sequence of the mRNA transcript.
ДНҚ сезімі
Нуклеин қышқылының полимерлері арасындағы негіздер жұптасуының өзара толықтай сипаты болғандықтан, қос жіпті ДНК молекуласы бір-бірін кері толықтыратын екі жіптен тұрады. Молекулалық биологтарға әр тармақты жеке-жеке анықтауға көмектесу үшін, екі тармақ әдетте "сезім" және "антисезім" тармақтары ретінде ажыратылады. ДНҚ-ның жеке жіптері оң мағыналы (одан басқа оң (+) немесе жай ғана мағыналы) деп аталады, егер оның нуклеотидтік тізбектері тікелей АРНҚ транскрипті тізбектеріне сәйкес келсе, ол амин қышқылдарының тізбектеріне аударылады немесе аударылады (ДНҚ тізбекіндегі кез келген тиминдік негіздер РНҚ тізбекіндегі урацилдік негіздермен ауыстырылса). Қос жіпті ДНК молекуласының екінші жіпін теріс мән (сонымен қатар теріс (-) немесе антисенс) деп атайды және оң мән жіпке де, РНК транскриптіне де кері қосымша болып табылады. Бұл шын мәнінде РНК полимеразалардың РНК транскрипті құрайтын үлгі ретінде пайдаланылатын антисенс жіп, бірақ нуклеин қышқылының полимерленуі пайда болатын қосымша негіз жұптасу РНК транскрипті реті оң мағыналық жіпке ұқсас болады дегенді білдіреді, РНК транскрипті тиминнің орнына урацилді қолданғаннан басқа. Кейде кодтаушы жіп пен шаблон жіп деген сөз тіркестері сәйкесінше мағына мен антимағынаның орнында кездеседі, ал қос жіпті ДНК молекуласының жағдайында бұл терминдерді қолдану негізінен бірдей. Алайда, кодтаушы/сезімтал жіп әрқашан ақуызды жасауға қолданылатын кодты қамтуы қажет емес; ақуызды кодтайтын және кодтамайтын РНК-лар транскрипциялануы мүмкін. "Сэнс" және "антисенс" терминдері тек қана ДНК-ның жалпы жіпке емес, белгілі бір РНК транскриптіне қатысты. Басқаша айтқанда, ДНК-ның бір жіптері сезім жіптері немесе антисезім жіптері ретінде қызмет ете алады. Жетілді-жетілді геномы бар организмдердің көпшілігі екі жіпті де пайдаланады, әр жіп бір ДНК молекуласының әр түрлі жерлерінде әр түрлі РНК транскриптілерінің үлгі жіптері ретінде жұмыс істейді. Кейбір жағдайларда РНК транскриптілері екі бағытта да (яғни екі жіпте де) ортақ промотор аймағынан транскрипциялануы мүмкін немесе екі жіптің ішіндегі интрондардан транскрипциялануы мүмкін ("амбисентті" қараңыз).
Сезім ДНК
ДНҚ сезім жіптері хабаршы РНК (мРНК) транскриптіне ұқсайды, сондықтан ол күтілетін кодондық тізбекті оқу үшін пайдаланылуы мүмкін, ол түпкілікті трансляция (бұтақ синтезі) кезінде амин қышқылының тізбесін және одан кейін белокты құру үшін пайдаланылады. Мысалы, ДНК сезім жіпіндегі "ATG" тізбегі мРНК-дағы "AUG" кодонына сәйкес келеді, ол амин қышқылы метионинді кодтайды. Алайда, ДНК сезім жіпінің өзі мРНК-ның үлгісі ретінде пайдаланылмайды; бұл ДНК антисезім жіпінің ақуыз кодының көзі ретінде қызмет ететіндігі, өйткені, ДНК сезім жіпінің қосымша негіздері бар, ол мРНК-ның үлгісі ретінде қолданылады. Транскрипция нәтижесінде ДНК шаблонды жіпке қосымша РНК өнім пайда болғандықтан, мРНК ДНК антисенс жіпке қосымша болып табылады. Сондықтан, ДНК-ның антисенс желісінде 3′ TAC 5′ негізді үштік (ДНК-ның сезім желісінің 5′ ATG 3′ қосымшасы) үлгі ретінде қолданылады, нәтижесінде мРНК-да 5′ AUG 3′ негізді үштік пайда болады. ДНҚ сезім жіпінде триплет АТГ болады, ол мРНК триплет АУГ-ға ұқсас көрінеді, бірақ метионинді жасауға қолданылмайды, өйткені ол тікелей мРНК жасауға қолданылмайды. ДНҚ сезімтал жіп "сезімтал" жіп деп аталады, өйткені ол ақуызды жасауға пайдаланылмайды (ол болмайды), бірақ оның РНК кодондық реттілігіне тікелей сәйкес келетін реті бар. Осы логика бойынша РНК транскрипті кейде "сезім" деп сипатталады.
Амбисенс
Бір жіптік геном оң және теріс сезімде пайдаланылады. Кейбір вирустардың геномдары амбисентті болады. Буниявирустарда үш бір жіпті РНК (ssRNA) фрагменті бар, олардың кейбіреулерінде оң және теріс сезім бөлімдері бар; аренавирустар да амбисенс геномды ssRNA вирустары болып табылады, өйткені олардың геномның үлкен және кіші сегменттерінің 5' ұштарының бір бөлігін қоспағанда, негізінен теріс сезімді үш фрагменті бар.
Антисенс РНК
Эндогенді мРНК транскриптіне қосымша РНК реттілігін кейде "антисенс РНК" деп атайды. Басқаша айтқанда, бұл РНК кодтау тізбекін толықтыратын кодтамайтын жіп; бұл теріс мағыналы вирустық РНК-ға ұқсас. МРНК-ның толықтырғыш антисенс РНК-ның реттілігімен дуплекс жасағанда, трансляция бұғатталады. Бұл процесс РНК- ның араласуымен байланысты. Жасушалар табиғи түрде микроРНК деп аталатын, толықтырғыш мРНК молекулаларымен өзара әрекеттесетін және олардың экспрессиясын тежейтін антисенс РНК молекулаларын шығарады. Бұл ұғым молекулалық биология техникасы ретінде де пайдаланылды, қызығушылық тудыратын геннің экспрессиясын бұғаттау үшін антисенс РНК үшін трансгенді кодын жасанды түрде енгізу арқылы. Радиоактивті немесе флуоресцентті белгісі бар антисенс РНК әртүрлі жасуша түрлеріндегі гендердің транскрипция деңгейін көрсетуге пайдаланылуы мүмкін. Антисенс терапиясы ретінде кейбір альтернативті антисенс құрылымдық типтері тәжірибе жүзінде қолданылды. АҚШ-та Азық-түлік және дәрі-дәрмек басқармасы (FDA) фосфоротиоат антисенс олигонуклеотидтері fomivirsen (Vitravene) және mipomersen (Kynamro) адам терапиялық пайдалану үшін мақұлдады.
Вирустардағы РНК сезім
Вирусологияда "сенс" термині сәл басқа мағынаға ие. РНҚ вирусының геномы оң мағынада, сонымен қатар "плюс жіп" деп аталады, немесе теріс мағынада, сонымен қатар "минус жіп" деп аталады. Көп жағдайда "сезім" және "жіп" терминдері бір-бірін алмастыра отырып, "жағымды жіп" сияқты терминдерді "жағымды сезімге" және "плюс жіп" "плюс сезімге" теңестіреді. Вирустың геномдық мәні позитивті немесе негативті бола ма, оны вирустарды жіктеу үшін негіз ретінде қолдануға болады.
Оң көзқарас
Оң мағынадағы (5'-ден 3'-ге дейін) вирустық РНК белгілі бір вирустық РНК тізбекті тікелей вирустық ақуыздарға (мысалы, вирустық репликация үшін қажеттілерге) аударуға болады дегенді білдіреді. Сондықтан РНК вирустары оң мағынада вирустық РНК геномды вирустық мРНК деп қарастыруға болады және оны қоныс клеткасы бірден аударуға болады. Теріс сезімді РНК-дан айырмашылығы, оң сезімді РНК мРНК-мен бірдей сезімде болады. Кейбір вирустарда (мысалы, Coronaviridae) оң сезім геномдары бар, олар мРНК ретінде әрекет ете алады және қосымша РНК аралық көмегісіз белокты синтездеу үшін тікелей пайдаланылуы мүмкін. Осыған байланысты бұл вирустарға вирусқа салынған РНК полимеразаның қажеті жоқ. РНК полимераза қоныс клеткасы өндіретін алғашқы белоктардың бірі болады, өйткені ол вирустың геномын қайталау үшін қажет.
Теріс мағынада
Теріс сезімді (3'-тен 5'-ге дейін) вирустық РНК вирустық мРНК-ға қосымша болып табылады, сондықтан аудармадан бұрын РНК-ға тәуелді РНК полимеразадан оң сезімді РНК өндірілуі керек. ДНҚ сияқты теріс сезімді РНК-да кодталған мРНК-ға қосымша нуклеотидтік тізбек бар; сонымен қатар ДНҚ сияқты бұл РНК-ны тікелей ақуызға аударуға болмайды. Оның орнына, ол алдымен мРНК ретінде әрекет ететін оң мағыналы РНК-ға көшірілуі керек. Кейбір вирустарда (мысалы, тұмау вирустарында) теріс сезім геномдары бар, сондықтан олар вирионның ішінде РНК полимеразаны алып жүруі керек.
Антисенс олигонуклеотидтер
Генді үндетуді РНК нысанасына қосымша болатын қысқа "антисмысленный олигонуклеотидті" жасушаларға енгізу арқылы жүзеге асыруға болады. Бұл экспериментті алғаш рет 1978 жылы Замекник пен Стивенсон жасаған және ол зертханалық эксперименттер үшін де, клиникалық қолдану үшін де пайдалы әдіс болып табылады. Грипп вирустары, респираторлық-синцитиалдық вирус (RSV) және SARS коронавирусы (SARS CoV) сияқты бірнеше вирустар, олардың қожайын жасушаларда көбейуін тежеу үшін антисенс олигонуклеотидтерді қолдану арқылы нысанаға алынды. Егер антисенс олигонуклеотидте ДНК-ның бөлігі немесе ДНК-ның имитаторы (фосфоротиоат ДНК, 2′F ANA немесе басқалар) болса, ол RNase H-ді мақсатты РНК-ны ыдыратады. Бұл генді үндету механизмін катализаторға айналдырады. Қос жіпті РНК сонымен қатар РНКi/siRNA жолы арқылы каталитикалық, ферментке тәуелді антисенс агенті ретінде әрекет ете алады, бұл мақсатты мРНК-ны сенс антисенс жіптерімен жұптастыру арқылы тануды, содан кейін РНК-ның әсерінен тынышталу кешенінің (RISC) мақсатты мРНК-ның ыдырауын қамтиды. R1 плазмидтік hok/sok жүйесі алынған РНК дуплексінің ферментативті ыдырау арқылы ферментке тәуелді антисенс реттеу процесінің тағы бір мысалын ұсынады. Басқа антисенс механизмдері ферментке тәуелді емес, бірақ олардың мақсатты РНК-ның стерикалық блоктауын қамтиды (мысалы, аударманы болдырмау немесе баламалы шлицаны пайда ету үшін). Стерикалық блоктау антисенс механизмдері көбінесе қатты өзгертілген олигонуклеотидтерді қолданады. RNase H танудың қажеті жоқ болғандықтан, бұл 2′ O алкил, пептидтік нуклеин қышқылы (PNA), бұғатталған нуклеин қышқылы (LNA) және Морфолино олигомерлері сияқты химиялық заттарды қамти алады.