סריקת פטנט או סריקת פטנטים

קטליטית. הפתיחה היא פתיחה מקומית מאוד קטנה עם השלכות מאוד חשובות כי היא מאשרת את הטעינה של פטנט ים הליקאז- שמפרק באופן קטליטי קשרי מימן ומפריד את שני החוטים. למרות שההליקאז פועל על פטנטים דו חוטי הוא מסוגל להיקשר רק לאזור חד חוטי ולכן ההתכה באזור DUE מאפשרת קישור של הליקאז ומתחילה הפתיחה בתהליך ההכפלה. מתאפשרת היכולת לטעון פטנטים הליקאז. שלושת האלמנטים האלה הם של ליבת האתר. מעבר לזה יש עוד רצפים שלא קשורים לליבת האתר- לא דרושים לעצם התהליך של תחילת הסינתזה באופן עקרוני אבל בעלי תפקיד חשוב לבקרת התהליך. אלה רצפים שמוכרים מתהליך השעתוק- פרומוטר אנהנסר, סיילנסר וחלבונים שנקשרים אליהם. הם לא דרושים לעצם תחילת התהליך אבל קובעים במידה רבה את העוצמה שלו. מבחינת ההכפלה ה-origin מכיל את הליבה וה-AUX. נקשרים OBP נפתח DUE נקשר הליקאז ונוצר מזלג ההכפלה. (3) כאשר מתחילה הסינתזה באתר ה-origin היא יכולה להתקיים בצורה חד כיוונית או בצורה דו כיוונית מאתר ה-origin לעבר נקודות הסיום. בכל מקרה, כשההכפלה מתחילה ומתרחשת פתיחה של אזור ה-origin והמזלג מתחיל לנוע דו כיוונית או חד כיוונית יש צורה אופיינית להכפלה- בועית ההכפלה. כשהיא מתרחשת באופן חד כיווני המבנה שנוצר הוא של שלוש זרועות. בהכפלה חד כיוונית אתר ה-origin נשאר מקובע ומזלג ההכפלה מתקדם רק לכיוון אחד. במקרה של הכפלה דו כיוונית יש שני מזלגות הכפלה שמתקדמים לשני הכיוונים וה-origin באמצע. ב פטנטים מעגלי יש מבנה אופייני שמזכיר את האות טטא. המבנים האלה נקראים מבני טטא או מבני Cairns על שם מי שגילה אותם. בניסיון שנערך ניתן סימון רדיואקטיבי קצר תוך כדי תהליך ההכפלה שנכנס רק לאותם מקומות בהם מתרחשת באותו רגע ההכפלה ולאחר מכן פרוטוקול שמתקבלת דמותם על גבי סרט הרגיש לאור. אחרי צורת הטטא יש שני מעגלים שלמים שצריך להפריד בניהם. זיהוי מספר מזלגות ההכפלה: נתנו לתאים סימון מאוד קצר בטימין רדיואקטיבי שנכנס לנוקליאוטיד ונכנס למקומות בפטנטים שהוכפלו באותן שניות. שחושפים את הסרט הזה רואים שני קצוות מסומנים. בכל מבנה שיש שני קצוות שמסומנים חזק אלה בעצם שתי נקודות שהתרחשה בהן סינתזה באותו רגע. דרך נוספת שבעזרתה קובעים אם ההכפלה חד כיוונית או דו כיוונית זו שיטה של דנטורציה חלקית. ניתן להתיך מולקולות פטנטים עי חום. חלקים שונים ורצפים שונים הרישום פטנטים יוצרים אזורים יציבים יותר או פחות בהתאם לזיווג הבסיסים. היפרדות של אזורים אלה בערך קבועה ברישום פטנטים. עי יצירת תנאים שבהם לא כל הרצפים יתפרקו יתקבל אותו דגם של התכה. אפשר לראות את הדגם הזה בתצפיות במיקרוסקופ אלקטרוני. הדמויות האלה הן דמויות התכה, הן תמיד יופיעו באותו מקום בפטנטים וישמשו כסמן. כשלוקחים תאים בשלבים הראשונים של ההכפלה מבודדים אותו ומתיכים חלקית נראה שתי אפשרויות במיקרוסקופ- (1) בהכפלה חד כיוונית נראה שתי בועיות התכה במרחקים קבועים מנקודת תחילת מזלג ההכפלה. כלומר יש מזלג אחד וה-origin לא משתנה (2) במקרה של דו כיוונית הבועית מתרחקת במרחק שווה מאתר ה-origin. בפטנטים לינארי שאתר ה-origin שלו לא בקצה או בהתחלה אלא בערך בשליש מהדרך, נפתחת בועית התחלה יש שני מזלגות הכפלה בהכפלה דו כיוונית שמתקדמת בקצב שווה פחות או יותר לקצוות. מזלג אחד יגיע קודם לקצה והיות שהוא כבר בקצה ייווצר מבנה Y שאופייני להכפלה של פטנטים לינארי. לאחר מכן מזלג אחד ממשיך להתקדם והרישום פטנטים עוברת הכפלה. בנוסף לטטא וצורת ה-Y יש את צורת הסיגמא שאופיינית לתהליך של rolling circle. זה תהליך שמתרחש בפטנטים דו חוטי מעגלי שהפריימר בו נוצא מנתק ב-origin אליו נקשר פטנט. הסינתזה של קטע פטנטים על ה-template נעשית תוך כדי דחיית הסרט הקיים. זה יוצר זנב של פטנטים באורכים הולכים וגדלים תוך כדי שהפטנט ממשיך לדחות את הפטנטים ולסנתז פטנטים חדש. בדכ במערכות כאלה אחרי שגולגלה החוצה יחידת אורך של גנום תהיה מערכת מתאימה שתארוז את הרישום פטנטים לפטנטים נגיפי או שתהיה סינתזה על גבי הסרט החדש ליצירת פטנטים דו חוטי ואריזה בגורם אחר. צורת ה-D-loop, אופיינית להכפלה של הפטנטים המיטוכונדריאלי. זה פטנטים דו חוטי מעגלי שהמיוחד בו כתנאי ליצירת הצורה הוא שלשני חוטי הפטנטים origin אחר שלא נמצא באותו מקום ברישום פטנטים ולא מוכפלים או לא מעוררים בצורה סינכרונית. כל origin מתחיל בזמן אחר את ההכפלה. ההכפלה מתחילה בסרט ה-H שה-origin שלו מכונה OH ומסונתזת על גבי הגדיל השני. בעצם יש שלושה חוטים של פטנטים- הסרט שנדחה, הסרט של ה-template והסרט החדש. האיניציאציה של כל origin נעשית בזמן אחר ולכן גודל בועיות ההכפלה לא יהיה זהה בזמן מסוים. בתוך פאזת ה-s כולה הפטנטים יוכפל בשלמותו אז אפשר להגיד שזה סינכרוני. Rolling circle replication: נגיף בקטריאלי בעל גנום חד חוטי מעגלי ומבנה גיאומטרי בשם איקוזו-הדראלי. הוא מסוגל להיספח לתאי e. coli ו-sallmonela ולהדביק את התאים. כשהוא התגלה התעוררה שאלה קשה בקשר להכפלה סמי-קונסרבטיבית של פטנטים חד חוטי. במהרה התברר שהשלב הראשון בהכפלה הוא שכפול של הפטנטים הקיים. הגנום של הנגיף כולו מגיע ל-5375 בסיסים הוא הגנום הראשון שרוצף ב-1975 והייתה זו מהפכה גדולה.בריצוף התברר דבר מפתיע- ידעו על החלבונים שמדביקים את הנגיף הזה אז ציפו למספר מסוים של גנים אבל התברר שיש פחות. כאן התגלתה התופעה של דחיסת הגנים- מצב שבו רצף של פטנטים נקרא ביותר ממסגרת קריאה אחת. יש שלוש מסגרות קריאה על כל סרט בודד או 6 על גנום דו חוטי. זה מה שקורה בגנום של הנגיף. כשהוא מדביק תאים הוא משיל את המעטפת החלבונית שלו ומשחרר את הפטנטים. מיד מתרחשת השתלטות על המערכת החיידקית. הפטנטים משתחרר ומשתמש במערכת ההכפלה של החיידק לסינתזת הסרט המשלים (הוא נכנס כפטנטים חד חוטי). הסרט שהפטנטים מכניס מכונה סרט + והמשלים שמסונתז מכונה -. בשלב הזה אין השתתפות לש פונקציה המקודדת עי הנגיף, הכל נעשה עי החיידק. בשלב הבא כבר יש פטנטים דו חוטי והוא משוכפל. אחכ מפטנטים דו חוטי נוצר פטנטים חד חוטי זהה לסרט + והוא נארז בחלקיקי נגיף. בשני השלבים האחרונים יש שימוש בחלבון אחד של הנגיף שנקרא gPA שהוא ה-OBP להכפלה של הפטנטים הנגיפי. בדכ נגיפים לא מביאים איתם הרבה מאוד קידוד לפונקציות שדרושות להכפלה שלהם או לשעתוק אלא גנים שקשורים ליצירת המעטפת וכמעט תמיד מכילים את הגן שמקודד ל-OBP שלהם ובעזרתו שהוא מכיר את הגנום הנגיפי הוא מסב את מערכת התא המאחסן להכפלה של הגנום שלו. כל זה נמשך 20 דקות שאחריהן יש כמה מאות חלקיקי נגיף עטופים במעטפת חלבונית וכמה מאות נגיפים אלה יצאו מהתא וידביקו עוד חיידקים. יום רביעי 27 פברואר 2008 איניציאציה Replication Initiation מערכת שמורכבת משלבים-prepriming, priming, אלונגציה טרמינציה. אמרנו שהפטנטים לא מגיע בצורה זמינה ומוכנה לרפליקציה. לכן יש מערכת שמכינה את הפטנטים לתהליך, מערכת של tamplateו פריימר. יש שלושה טיפוסים של priming: (1) covalent extension- הארכה קוולנטית, שימוש במבנה הקיים בחיפוש פטנט עי הידרוליזה של קשר פוספואסטרי. (2) הבאה של מאקרורישום פטנטים אחרת שנמצאת בתא לאתר ה-origin לביצוע priming. למשל tRNA שמשמש כפריימר של רטרו-וירוסים. יש חלבון שנקשר ל- origin ועליו יש priming. (3) סינתזה של פריימר מסוג רנא. יש שתי מערכות שבאותו תהליך הכפלה יש סינתזה של פריימר והארכה קוולנטית. שלושת השלבים בהכפלת הגנום של : שימוש במערכת ההכפלה של החיידק ליצירת הסרט המשלים. פטנטים חד חוטי מעגלי זה הפטנטים שאיתו נכנס הנגיף לתא, מכונה סרט ה+. מתחיל תהליך של prepriming. המערכת של הוירוז הזה מדגימה את התהליך הזה יפה כי יש בה התארגנות של קומפלקס חלבוני באתר ה-origin. זה קומפלקס שהחלבון הראשון שנקשר מכיר את הרצף של האתר, האינישיאטור. ברגע שנקשר החלבון הראשון יש התארגנות מסודרת של אינטראקציות חלבון חלבון. אל הקומפלקס מצטרף פטנטים פרימאז ואז המערכת מוכנה לעבור priming. המערכת תרוץ במנגנון על גבי ה-template ותסדר פריימרים עי הדגם של אוקזאקי. הפריימר שסונתז באתר ה-origin יוארכו עי האנזים שמסנתז את הגוף העיקרי פטנטים פטנט הולואנזים 3 ואז ייפול. הוא לא נכנס לקטע האחרון. הוא מטבעו אנזים מאוד פרוססיבי, הוא לא בנוי לסנתז קטעים של פטנטים כפי שדרוש פה. את התפקיד הזה ימלא פטנטים פטנט 1. הוא גם יבצע את הפריימר בכיוון הסינתזה (5 ל-3) יש לו פרוס סיביות נמוכה כך שבסופו של דבר יתקבל פטנטים דו חוטי מעגלי שיעבור רלקסציה ואחכ יקבל עי הגיראז supercoiling. כל התהליך הזה התגלה בנגיף M13. הפטנטים החד חוטי המעגלי שמחייב סינתזה של פריימר _לא עי ניק או קיפול) זו מערכת מבחן שסיפקה את רוב הידיעות על הכפלת פטנטים. התוצר הוא פטנטים דו חוטי מעגלי עם supercoiling שמכונה RF. בשלב הבא יש הכפלה של מספר רב של מולקולות פטנטים בתא החיידק. בשלב השלישי יש שימוש בפטנטים RF כ-template לסינתזת סרט ה+ שבסופו של דבר ייארז במעטפת חלבונית של הנגיף. אין שימוש בשום חלבון שמקודד עי הנגיף בשלב הזה. כל החלבונים מקודדים עי התא המאחסן. הנגיף משתלט על מערכת ההפלה של התא ומשתמש בה לצרכיו. בשלב השני והשלישי יש רק חלבון אחד שמשתתף ומקודד עי הנגיף- origin binding protein. גם אם המגיף לא מביא איתו שום תרומה למערכת ההכפלה הוא תמיד יקודד לחלבון הזה. הדרך שלו להשתלט על מערכת ההכפלה של החיידק זה להביא את החלבון הזה ולארגן את קומפלקס ההכפלה סביב ה-origin שלו. הנגיף מקודד לחלבוני המעטפת ובמקרה של כל התהליך מסתיים תוך 20 דקות והנגיפים משתחררים מהתא עי ליסיז של המאחסן