تابع الأحماض النووية وتخليق البروتين

الأحماض النووية وتخليق البروتين
أنواع البروتينات

- تتكون البروتينات من الأحماض الأمنية (20 نوعًا من الأحماض النووية).
- يتكون كل حمض أميني من مجموعة كربوكسيل COOH ومجموعة أمين يرتبطان بأول ذرة كربون وترتبط ذرة هيدروجين بذرة الكربون وتتصل بذرة الكربون مجموعة الكيل (R) عدا الحمض الأميني "الجلايسين" يحتوي ذرة هيدروجين بدلاً من مجموعة الالكيل.


- ترتبط الأحماض الأمينية ببعضها في وجود إنزيمات خاصة في تفاعل نازع للماء بروابط يبتيدية لتكوين بوليمر عديد البيتيد الذي يكون البروتين.
- يرجع الفروق بين الروتينات المختلفة إلى اختلاف أعداد- وأنواع وترتيب الأحماض الأمينية في البوليمرات. وكذلك عدد البوليمرات التي تدخل في بناء البروتين.
الأحماض النووية الريبوزية RNA
- شريط RNA مفرد يتكون من وحدات "نيوكليوتيدات"
- تتكون كل نيوكليوتيدة من:-
o جزئ سكر خماسي الكربون يسمى الريبوز.
o مجموعة فوسفات تتصل بذرة الكربون (5) لجزئ السكر.
o قاعدة نتيروجينية تتصل بذرة الكربون (1) لجزئ السكر.
والقواعد النيتروجينية هي أدينين (A)- جوانين (G)- سيتوزين (C)- يواسيل (U)
o قد يزدوج RNA في بعض أجزائه.
o لكي يتكون الهيكل سكر فوسفات، ترتبط مجموعة الفوسفات لكل نيكليوتيدة بذرة الكربون رقم (3) للنيوكليوتيدة التي تسبقها.


أنواع RNA
1- RNA الرسول (m-RNA)
- ينسخ RNA من أحد شريطي DNA بواسطة أنزيم بلمر RNA (RNA-polymerase) من عند تتابع النيكلوتيدات على DNA بسمى المحفز. - ينفصل شريطي DNA عن بعضهما حيث يعمل أحدهما كقالب لبناء m-RNA ويكون القالب في اتجاه فيقوم الأنزيم ببناء m-RNA في اتجاه
o تضاعف DNA يتم في كل DNA بينما نسخ m-RNA يتم في جزء من DNA يمثل جين.
o تضاعف DNA يتم كلا من شريطي DNA بينما m-RNA يتم من خلال شريط DNA واحد فقط ()
o يدل توجيه المحفز على الشريط الذي سينسخ وهو الذي يبدأ بكودون (TAC) على DNA ليتكون على m-RNA كودون AUG.
o يوجد في أوليات النواة أنزيم بلمرة RNA ينسخ كل أنواع RNA الثلاثة أما في حقيقيات النواة فيوججد أنزيم لنسخ كل نوع منها.
o في حقيقيات النواة يتم ترجمة m-RNA إلى البروتين المقابل في أثناء نسخة من DNA، بينما في حقيقيات النواة لا تبدأ الترجمة أي تخليق البروتين المقابل غلا بعد الانتهاء من نسخ m-RNA وخروجه من النواة إلى السيتوبلازم.

- في بداية كل m-RNA يوجد موقع الارتباط بالريبوسوم وهو تتابع للنيوكليوتيدات برتبط بالريبوسوم بحيث يصبح أول كودون AUG متجهًا لأعلى.
- في نهاية m-RNA يوجد ذيل عديد الادينين (يتكون من حوالي 200 أدينوزين) يعمل هذا الذيل لحماية m-RNA من التحلل في السيتوبلازم بواسطة اأنزيمات الموجودة فيه.
2- RNA الريبوسومي (m-RNA)
- يدخل في تكوين الريبوسومات (أماكن بناء الروتين في الخلية) عدة أنواع من r-RNA وحوالي 70 نوعًا من عديد الببتيد.
- يتم بناء الريبوسومات في النوية ويكون بالآلاف كل ساعة ويكون معدل الإنتاج سريعًا لاحتواء DNA في حقيقيات النواة على ما يزيد من 600 نسخة من حينات إنتاج r-RNA.
- يدخل في بناء الريبوسومات 4 أنواع من r-RNA.
- يتكون الريبوسوم من تحت وحدتين أحدهما كبيرة والأخرى صغيرة.
- تكون تحت الوحدتين منفصلين في حالة عدم إنتاج البروتين وترتبط كل تحت وحدة كبيرة بتحت وحدة صغيرة عند بدء تكوين البروتين.
- يتم بناء البروتينات التي تدخل في تركيب الريبوسومات في السيتوبلازم ثم تنتقل إلى النواة عبر الغشاء النووي المثقب حيث تتكون الريبوسومات.
- أثناء إنتاج البروتين يحدث تداخل بين m-RNA و r-RNA وطبيعة هذا التداخل غير مفهومة حتى الآن. 2- RNA النقل (t-RNA)


- يقوم t-RNA بنقل الأحماض الأمينية إلى الريبوسومات.
- لكل حمض أميني t-RNA ناقل خاص به يقوم بنقله.
- الأحماض الأمينية التي لها أكثر من شفرة يكون لها أكثر من نوع من t-RNA (لذا يكون عدد t-RNA أكثر من عشرين).
- ينسخ t-RNA من جينات على DNA توجد في تجمعات من 7-8 جينات على نفس الجزء من DNA.
- يلتف t-RNA بحيث تكون هناك أجزاء مفردة وأخرى مزدوجة.
- يوجد موقعان على t-RNA لهما دور في تخليق البروتين. o الموقع الأول CCA يوجد عند الطرف وهو الخاص بالارتباط مع الحمض الأميني الخاص به.
o الموقع الآخر هو مقابل الكودون الذي تتزاوج مع قواعد m-RNA بحيث يحدث ارتباط مؤقت بين t-RNA و m-RNA مما يسمح للحمض الأميني المحمول على t-RNA بالدخول في سلسلة عديد البيتيد.