كيف تعمل ترجمة الحمض النووي؟

المحتوى

• أساسيات الحمض النووي
• مرنا أساسيات
• نسخة رسمية مكتوبة أو مطبوعة
• ترجمة

إن ترجمة الشفرة الوراثية من شكل حامض الديوكسي ريبون النووي الذي يتكون من سلسلة من أربعة أحرف مكررة إلى منتج بروتين نهائي يتكون من الأحماض الأمينية هي عملية مفهومة جيدًا. تتمثل إحدى الطرق لوصف العملية في تخيل مقطع واحد من كروموسوم يشبه رف الكتب المليء بالكتب الإرشادية المكتوبة بلغة أجنبية. قد يأخذ المترجم كتابًا واحدًا من الرف ويبدأ بنسخ الشفرة على الورق. ثم يترجم الأحرف الأجنبية إلى كلمات يستطيع القارئ فهمها. ثم يشرع القارئ في بناء مشروع مفيد بناءً على التعليمات المترجمة.

أساسيات الحمض النووي

••• صور كومستوك / كومستوك / غيتي

يتكون الحمض النووي من سلسلتين من النيوكليوتيد ملفوفة حول بعضها البعض في حلزون مزدوج. كل نكليوتيد من كلتا السلسلتين له قاعدة نيتروجينية. وقد ارتبطت كل قاعدة به إما جزيء الأدينين (A) ، السيتوزين (C) ، الجوانين (G) أو الثيمين (T). يرتبط السلاسلان متعدد النوكليوتيد ببعضهما البعض عبر روابط هيدروجينية ضعيفة بين جزيئات C-and-G وجزيئات A-and-T. يسمح هذا الترابط الفريد من نوع C-G / A-T لسلاسل الحمض النووي بالانفصال مؤقتًا ، في حين يقوم الإنزيم بفك الحلزون المزدوج إلى أقسام من الخيوط المفردة للنسخ إلى خيوط الرنا المرسال.

مرنا أساسيات

حبلا المرسال الحمض النووي الريبي (mRNA) هو نسخة طبق الأصل من حبلا أحادي الحمض النووي ، باستثناء أن كل ثيمين (T) يتم استبداله بجزيء (U) يوراسيل (U). يتم ترتيب سلسلة من جزيئات mRNA التي تتكون من جزيئات G و C A و U في كود ثلاثي مثل CAC و UUA و CUG. هذه السلسلة من الرموز الثلاثية هي نسخة من تسلسل الحمض النووي GTGAATGAC. يتم لاحقًا ترجمة الكود المؤلف من ثلاثة أحرف إلى بروتين بواسطة مجمعات RNA / بروتينية خاصة تتعرف على الكود المكون من ثلاثة أحرف وتبني مجموعة من الأحماض الأمينية التي تتطابق مع الكود. على سبيل المثال ، تتم مطابقة رمز mRNA AUG مع ميثيونين الأحماض الأمينية.

نسخة رسمية مكتوبة أو مطبوعة

يحدث النسخ عندما يركب إنزيم بوليميريز الحمض النووي الريبي (RNA) على طول منطقة معينة من خيط وحيد من الحمض النووي ويجمع (نسخ) نسخة من الرنا المرسال. بشكل عام ، يتم تعديل حبلا mRNA عن طريق قصه في عدة مناطق محددة بواسطة إنزيم خاص ومن ثم الانضمام مرة أخرى إلى حبلا mRNA أقصر والذي سيرمز للبروتين الوظيفي. لذلك ، لا يتم ترجمة خيط DNA الترميز الأصلي مباشرة إلى بروتين ، ولكن يجب أن يمر بخطوة تغيير مثل mRNA لإزالة تسلسل هراء لا يشفر إلى الجين.

ترجمة

الترجمة هي الخطوة الأخيرة لترجمة تسلسل الحمض النووي إلى بروتين وظيفي. تلتصق جزيئات معقدة من الحمض النووي الريبي RNA / البروتين ، والتي تسمى "الريبوسومات" ، بحبلا mRNA المعدّل وترجمة الشريط إلى سلسلة من جزيئات البروتين. يتم تحقيق ذلك عن طريق نقل جزيئات الحمض النووي الريبي (الحمض النووي الريبي) التي تحمل أحماض أمينية محددة إلى الريبوسومات حيث تتم قراءة الرموز الثلاثة أحرف ومطابقتها مع الأحماض الأمينية المحددة. بمجرد تصنيع سلسلة الأحماض الأمينية ، عادة ما تطوي تلقائيًا إلى شكل يجعلها عملية. هذا هو السبب في أن طفرة الحمض النووي واحدة يمكن أن تكون كارثية. يتم نسخ طفرة الحمض النووي إلى رمز مرنا المكون من ثلاثة أحرف والذي بدوره رموز للحمض الأميني الخاطئ. هذا يمنع سلسلة الأحماض الأمينية النهائية من الطي بشكل صحيح إلى بروتين وظيفي.