شرح تفصيلي لوحدة تركيب البروتبن من أ الى ي
مقر تركيب البروتين
التركيب الكيميائي للـ ARNm:
تم التعرف عليها حسب نواتج الاماهة الكلية والجزئية حيث:
الإماهة الكلية:
تتم في درجة حرارة عالية باستعمال NaOH وينتج عنها:
· 4 أنواع من القواعد الأزوتية هي:
– قواعد بيريميدينية حلقة واحدة: U -اليوراسيل. C – سيتوزين.
– قواعد بيورينية حلقتين: G -غوانين . A – أدنين.
· سكر خماسي الكربون هو سكر الريبوز C5H10O5 .
· حمض الفوسفوريك H3PO4.
الإماهة الجزئية:
تتم باستعمال انزيمات نوعية من نوع ARNase وينتج عنها:
· النكليوتيدات: تتمثل في ارتباط حمض الفوسفوريك مع سكر
ريبوز مع قاعدة أزوتية، وحسب نوع القاعدة نجد 4 أنواع من النيكليوتيدات .
· متعدد نكليوتيد: تتمثل في ارتباط عدد قليل من النكليوتيدات.
· نكليوزيدات: وهي ارتباط سكر ريبوز مع قاعدة أزوتية.
بنية ARNm
يتكون من سلسلة واحدة من النكليوتيدات مرتبطة مع بعضها بروابط استر فوسفاتية بين كربون 3′ لسكر ريبوز النكليوتيدة الأولى مع حمض الفوسفوريك للنكليوتيدة الموالية وبالتالي تبدأ سلسلة ARNm دوما بالنهاية 5՝ وتنتهي بالنهاية 3՝.
المقارنة بين ADN و ARN :
حمض الريبي النووي منقوص الأكسجين .
- سلسلتين من النيكليوتيدات .
- سكر ريبوز منقوص الأكسجين
- توجد قواعد A-C-G-T.
يتواجد في النواة عند حقيقيات النوى.
حمض الريبي النووي.
- سلسلة واحدة من النيكليوتيدات.
- سكر الريبوز كامل الأوكسجين.
- توجد قواعد A-C-G-U.
يتم بناءه في النواة لينتقل إلى الهيولى.
استنساخ المعلومات الوراثية:
تتم في النواة ويتم خلالها التصنيع الحيوي لجزيئة الـ ARNm انطلاقا من الـ ADN.
1ـ العناصر الأساسية لحدوث عملية الاستنساخ:
المورثة المعلومات الوراثية الأصلية على جزيئة ADN.
إنزيم ARN بوليميراز.
أنواع من النكليوتيدات الداخلة في تركيب ARN
طاقة ATP.
مراحل الاستنساخ
تمر عملية الاستنساخ بثلاث مراحل وهي:
مرحلة الانطلاق:
يرتبط انزيم ARN بوليميراز بمنطقة بداية المورثة و يقوم بفتح سلسلتي الـ ADN بعد كسر الروابط الهيدروجينية ثم قراءة تتابع القواعد الأزوتية على إحدى سلسلتي الـ ADN وربط النيوكليوتيدات الموافقة لها لتركيب سلسلة من ARN.
مرحلة الاستطالة:
بعد ذلك ينتقل الإنزيم على طول سلسلة الـ ADN لتستمر القراءة بنفس الآلية و تتطاول سلسلة الـ ARN.مرحلة النهاية:
وفي النهاية أخيرًا عند وصول الإنزيم إلى نهاية المورثة تتوقف إستطالة الـ ARNm الذي ينفصل عن الـ ADN و ينفصل الإنزيم و تلتحم سلسلتي الـ ADN.
معلومات مفيدة:
اتجاه الاستنساخ يتم من بداية المورثة اتجاه نهاية المورثة , حيث سلسلة الـ ARN الناتجة يزداد طولها كلما اتجهنا نحو نهاية المورثة.
اتجاه الاستنساخ كذلك يكون دوما من النهاية 3՝ الى5՝ للسلسلة المستنسخة, السلسلة المستنسخة تكون عكس اتجاه سلسلة ARNm ، بينما السلسلة غير المستنسخة تكون في نفس اتجاه ARNm.
دور انزيم ARN بوليميراز:
التعرف على بداية المورثة .
يعمل على إزالة الإلتفاف الحلزوني لجزيئة الـADN بتكسير الروابط الهيدروجينية بين القواعد الأزوتية.
يعمل على ربط نيكليوتيدات ARNm .
التعرف على نهاية المورثة
يكون عدد كلمات اللغة النووية (64 )أكثر من عدد كلمات اللغة البروتينية(20) وهذا يدل على وجود خاصية الترادف أي يمكن لعدة رامزات أن تشفر لنفس الحمض الأميني.
مثلا يبين جدول الشفرة الوراثية وجود 61 رامزة من مجموع 64تشفر لأحماض أمينية أبرزها رامزة الانطلاق AUG وتشفر للميثيونين، كما نجد 3 رامزات بدون معنى لا تشفر لأي حمض آميني هي UAA: ، UAG ، UGA وتسمى رامزات التوقف.
استعمال برنامج Anagène :
هو برنامج تعليمي الهدف منه:
عرض ومعالجة التتابعات قواعد أو أحماض أمينية حيث يسمح البرنامج من تحويل المعلومات من وإلى ARN ، ADN أو تتابع الأحماض الأمينية في السلسلة الببتيدية.
يسمح بمقارنة التتابعات لنفس المورثة أو بين مورثات مختلفة
لنفس الكائن أو حتى لمورثات من كائنات مختلفة.
يسمح بتحديد مواقع ونوع الطفرات وتأثيرها على التعبير المورثي
الترجمة :
مقر تركيب البروتين في الهيولى:
تتم عملية الترجمة على مستوى متعدد الريبوزوم -البوليزوم- الذي يكون مثلا في الهيولى أو متصلا مع الشبكة الهيولية الفعالة.متعدد الريبوزوم:
يمثل ارتباط عدد من الريبوزومات بجزيء واحد من ARNm حيث يقوم كل ريبوزوم بإنتاج سلسلة ببتيدية، وكلما زاد عددالريبوزومات المرتبطة زادت كمية البروتين المصنعة.
أنماط ال ARN المتدخلة في تركيب البروتين:
يتدخل في تركيب البروتين ثلاثة أنماط من ARN المتمثلة في:
- ARNm الرسول.
- ARNtالناقل.
- ARNr الريبوزومي.
بنية ومكونات الريبوزوم:
يتكون الريبوزوم من تحت وحدتين يتشكلان على مستوى النوية:
تحت وحدة كبرى: تتكون من 31 نوع من البروتينات ونوعين من 23S.5S ARNr كما تحتوي موقعين لارتباط ARNt هما موقع A وموقع P كما تحتوي على نفق لخروج السلسلة الببتيدية.
تحت وحدة صغرى: تتكون من 21 نوع من البروتينات وأيضا (16S) ARNr ويوجد بها موقع لارتباط الـ ARNm يسمح بانزلاق وتنقل الريبوزوم على جزيئة الـ ARNm.
بنية الـ ARNt :
يتكون من سلسلة من النكليوتيدات تلتف لتأخذ شكل فراغي محدد وتتضمن موقعين رئيسيين هما:
ـ موقع تثبيت الحمض الأميني: يسمح بارتباط الحمض الأميني.
ـ موقع الرامزة المضادة: تتعرف على الرامزة في ARNm.
تنشيط الأحماض الأمينية:
تتمثل في ربط الحمض الاميني بـ ARNt الخاص به بتدخل إنزيم نوعي مع توفر طاقة ATP وتتم في الهيولى حسب المراحل التالية:
توفر عناصر تشكل المعقد وهي : إنزيم التنشيط ، ARNt ، حمض أميني ، طاقة (ATP ) .
يتشكل المعقد )أنزيم، مادة التفاعل ( :ترتبط الحمض الأميني ، ARNt ، ATP بالموقع الفعال للإنزيم .
حدوث التفاعل وتحرير النواتج : يحدث التفاعل بإماهة الـATP للحصول على طاقة تستعمل في ربط الحمض الأميني بالـ ARNt ثم تحرير النواتج.
العناصر الضرورية لإنطلاق عملية الترجمة :
الـARNm .
- تحت وحدتي الريبوزوم الصغرى والكبرى.
- الـARNtمرتبطة بالميثيونين.
- الـ ARNt مرتبط بالحمض الأميني الثاني .
- إنزيمات وطاقة.
مراحل الترجمة:
الانطلاق:
يتثبت ARNm على تحت الوحدة الصغرى، ثم يتوضعARNt الخاص بالحمض الأميني الميثيونين في الموقع P للريبوزوم ويتم تعرف الـ ARNt على رامزة الانطلاق AUGفي الـ ARNm عن طريق الرامزة المضادة من ناحية أخرى ترتبط تحت الوحدة الكبرى لتشكيل معقد الانطلاق من ثم يتوضع ARNt الخاص بالحمض الأميني الثاني في الموقع Aللريبوزوم وفق الرامزة الثانية للـ ARNm ، يتم تكوين الرابطة
الببتيدية بين الحمضين الأول والثاني.
الاستطالة:
بعد ذلك ينتقل الريبوزوم بمقدار رامزة على ال ARNm ، مؤديا الى انفصال الـ ARNt الأول عن حمضه الأميني وعن الموقع P ،ويتغير موقع ARNt الثاني الحامل لثنائي الببتيد من الموقع A إلى الموقع P ويصبح الموقع A فارغ لاستقبال ARNt جديد حامل لحمض آميني ثالث فتتشكل رابطة ببتيدية بين الحمض الثالث وثنائي الببتيدالسابق وهكذا تتكرر نفس الخطوات وتستطيل السلسلة الببتيدية بمقدار حمض آميني في كل خطوة.
النهاية:
وفي النهاية أخيرًا يصل الريبوزوم إلى إحدى رامزات التوقف على الـ ARNm و هكذا تنفصل السلسلة الببتيدية المتشكلة وينفصل ال ARNt الأخير وتنفصل تحت وحدتي الريبوزوم عن بعضهما، كما يتم نزع الحمض الأميني الأول )الميثيونين( من السلسلة الببتيدية.يمكن للريبوزوم أن يعيد الدورة ويشكل سلسلة ببتيدية أخرى.
Tags:( Related searches on google )