النبات
مواضيع عامة في علم النبات
الجذور - السيقان - الأوراق
النباتات الوعائية واللاوعائية
البذور (مغطاة البذور - عاريات البذور)
الطحالب
النباتات الطبية
الحيوان
مواضيع عامة في علم الحيوان
علم التشريح
التنوع الإحيائي
البايلوجيا الخلوية
الأحياء المجهرية
البكتيريا
الفطريات
الطفيليات
الفايروسات
علم الأمراض
الاورام
الامراض الوراثية
الامراض المناعية
الامراض المدارية
اضطرابات الدورة الدموية
مواضيع عامة في علم الامراض
الحشرات
التقانة الإحيائية
مواضيع عامة في التقانة الإحيائية
التقنية الحيوية المكروبية
التقنية الحيوية والميكروبات
الفعاليات الحيوية
وراثة الاحياء المجهرية
تصنيف الاحياء المجهرية
الاحياء المجهرية في الطبيعة
أيض الاجهاد
التقنية الحيوية والبيئة
التقنية الحيوية والطب
التقنية الحيوية والزراعة
التقنية الحيوية والصناعة
التقنية الحيوية والطاقة
البحار والطحالب الصغيرة
عزل البروتين
هندسة الجينات
التقنية الحياتية النانوية
مفاهيم التقنية الحيوية النانوية
التراكيب النانوية والمجاهر المستخدمة في رؤيتها
تصنيع وتخليق المواد النانوية
تطبيقات التقنية النانوية والحيوية النانوية
الرقائق والمتحسسات الحيوية
المصفوفات المجهرية وحاسوب الدنا
اللقاحات
البيئة والتلوث
علم الأجنة
اعضاء التكاثر وتشكل الاعراس
الاخصاب
التشطر
العصيبة وتشكل الجسيدات
تشكل اللواحق الجنينية
تكون المعيدة وظهور الطبقات الجنينية
مقدمة لعلم الاجنة
الأحياء الجزيئي
مواضيع عامة في الاحياء الجزيئي
علم وظائف الأعضاء
الغدد
مواضيع عامة في الغدد
الغدد الصم و هرموناتها
الجسم تحت السريري
الغدة النخامية
الغدة الكظرية
الغدة التناسلية
الغدة الدرقية والجار الدرقية
الغدة البنكرياسية
الغدة الصنوبرية
مواضيع عامة في علم وظائف الاعضاء
الخلية الحيوانية
الجهاز العصبي
أعضاء الحس
الجهاز العضلي
السوائل الجسمية
الجهاز الدوري والليمف
الجهاز التنفسي
الجهاز الهضمي
الجهاز البولي
المضادات الحيوية
مواضيع عامة في المضادات الحيوية
مضادات البكتيريا
مضادات الفطريات
مضادات الطفيليات
مضادات الفايروسات
علم الخلية
الوراثة
الأحياء العامة
المناعة
التحليلات المرضية
الكيمياء الحيوية
مواضيع متنوعة أخرى
الانزيمات
أنماط الـ RNA
المؤلف: د. عصام قاسم
المصدر: علم الوراثة الجزيئي والهندسة الوراثية
الجزء والصفحة: ص55-61
2025-01-05
114
نميز وجود ثلاثة أنماط من الـ RNA التي يتم نسخها بدءاً من جينات محددة لكل منها، والتي تساهم في إنجاز عمل المادة الوراثية لإتمام تركيب البروتين (الترجمة).
mRNA الرسول Messenger
يمثل RNA الرسول نسخة متممة لإحدى الجينات المسؤولة عن تركيب بروتين محدد ويتم نسخها بدءاً من إحدى سلسلتي الـ DNA دون الأخرى، والتي يمكن أن تمثل جينات أخرى.
يوجد الـ mRNA بشكل أساسي في السيتوبلاسما، ويمثل حوالي 5 % من مجموع الـ RNA في الخلية . يتوضع في السيتوبلازم على سطح الجسيمات الريبية وقد وجد أن الـ RNA الرسول المنسوخ هو أكبر بكثير من الـ mRNA الناتج الذي تتم ترجمته.
تتم خلال عملية النضوج (Mutration) للـ mRNA الرسول إزالة الأجزاء عديمة المعنى، أو غير القابلة للترجمة، أو ما يدعى بالإنترونات intrones، في حين يتم الإبقاء على الأجزاء القابلة للترجمة، أو ما يدعى بالإكسونات exones، يقوم بهذه العملية أنزيمات القطع الداخلي التي تتعرف على هذه الأجزاء، وتقوم بتقطيعها ومن ثم تقوم أنزيمات الليغاز بوصلها مرة أخرى .
يتم وصل القطع المتبقية لتعطينا الـ RNA الرسول الناضج الذي يهاجر إلى السيتوبلازم، حيث تتم عملية الترجمة إلى بروتين معين يحمل الـ RNA الرسول في النهاية الرأسية النيوكلوتيد 7 ميثيل غوانوزين ثلاثي الفوسفات، في حين أن النهاية الذيلية 3' تحمل متعدد الأدينين غير القابل للترجمة. يتميز الـ RNA بوزن جزيئي يتناسب مع قطعة الـ DNA المنسوخة، ويعد طول عمره قصيراً نسبياً بالمقارنة مع أنماط الـ RNA الأخرى.
الـ tRNA الناقل TRANSFER
أطلق على هذا الجزيء هذه التسمية نظراً إلى الوظيفة التي يقوم بها، وهي ربط الأحماض الأمينية المنشطة ونقلها إلى RNA الرسول، حيث تتم عملية تركيب البروتين على الجسيمات الريبية. يمثل الـ RNA الناقل نحو 15 % من الـ RNA في الخلية، ويتألف كل جزيء من نحو 75 نيكلوتيداً، يتم نسخها الـ RNA الناقل بدءاً من المورثات الخاصة. والـ RNA المنسوخ أكبر من RNA الناضج. يحتوى الـ RNA الناقل الأولي على سلاسل إضافية رأسية وأخرى ذيلية وثالثة تقع في مركز الجزيء والتي تعد انترونات لا فائدة من وجودها، تتم خلال مراحل نضوجه عملية إزالة لهذه السلاسل، وإضافة إلى عدد من النيكلوتيدات غير العادية. ونتيجة للتقابلات الثانوية بين الأسس الأزوتية التي تتشكل بينها روابط هيدروجينية ( G - Cو A – U ) بين أجزاء من هذا الجزيء من ناحية ولوجود النيكلوتيدات غير العادية والمعدلة التي تعيق تشكل هذه التقابلات من ناحية أخرى. يأخذ هذا الجزيء شكل ورقة البرسيم (النفل)، ويتألف هذا الجزيء من عُرى متعددة ومن ذراع حامل للحمض الأميني، كما يوضح الشكلان (19) و (20).
وهكذا يمكننا أن نميز في الحمض الناقل الأجزاء التالية: 1 - الذراع الحامل للحمض الأميني وهو ناتج من اللقاء بين النهاية الرأسية بالنهاية الذيلية، والمنتهي بزمرة OH لحمض الأدينيل، وبتتالٍ في النهاية الذيلية بالثلاثية (A-C-C) غير المزدوجة توجد هذه الثلاثية لدى كل أنماط الـ RNA الناقلة، وتقوم بحمل الحمض الأميني المنشط.
2- العروة الأولى ( d ) تعرف بعروة اليوراسيل ثنائي الهيدروجين وتعود أهمية هذه العروة إلى أنها تقوم بالتعرف على أنزيم تنشيط الأحماض الأمينية( (Aminoacyl- RNA synthetase والضروري لتعرف الحمض الناقل على الحمض الأميني الموافق وارتباطه به بوجود الجزيئات الغنية بالطاقة الATP
3- العروة الثانية هي عروة الأنتيكودون (ANTICODON) يتمثل الأنتيكودون بالثلاثية المتوضعة في النهاية المنثنية لهذه العروة، يتمكن الـ tRNA من خلال الأنتيكودون من قراءة الكودون CODON على مستوى mRNA
4- العروة الثالثة و تدعى بالعروة الإضافية و تتراوح عدد النيكوتيدات فيها من 3-18، وهي متغيرة من نمط RNA ناقل إلى آخر .
5- العروة الرابعة ( T ) وتعرف بعروة اليوريدين الكاذب، وتعود أهمية هذه العروة إلى أنها تقوم بربط معقدtRNA الحامل للحمض الأميني المنشط على سطح الريبوزوم. وقد استطاع العلماء التعرف على تتالي النيكلويتدات لكل الأحماض النووية الناقلة ومن ثم تم اصطناع أغلبها مخبرياً، وتجب الإشارة إلى أنه يمكن أن يكون للحمض الأميني أكثر من حمض ناقل واحد وأنه يوجد أكثر من أربعين نمطاً من هذا الحمض، ويمكننا أخيراً أن نلخص الوظائف الأساسية لجزيء الـ tRNA بالتالي:
1 - يقوم بربط الحمض الأميني النوعي المنشط بواسطة الذراع الخاص بذلك.
2 - يقوم بقراءة الكودون بالتقابل مع الأنتيكودون الخاص به.
3 - يتعرف على المكان المخصص على سطح الريبوزوم ويرتبط عليها عندما تتم عملية بناء البروتين.
وقد تبين أن لكل حمض أميني أكثر من نمط من الـ RNA الناقل والتي يتم نسخها بدءاً من مورثاتها الموزعة على الكروموسومات.
rRNA الربيوزومي RIBOSOMAL
يشكل الـ RNA الريبوزومي نحو 80% من مجموعة الـ RNA في الخلية، ونميز من خلال الوزن الجزيئي وجود ثلاثة أنماط من RNA الريبوزومي عند طليعيات النوى هي: خفيفة 5S ومتوسطة 16S وثقيلة 23S (تمثل S ثابت التسديم ويدل على الموقع الذي يتوضع فيها الجزيء بعد إجراء ما فوق التثقيل Ultracentrifugation وهو على علاقة مع الوزن الجزيئي والكثافة)، يتألف كل من هذه الأنماط من سلسلة وحيدة تنثني في بعض مناطقها، وترتبط هذه الجزيئات
مع بعض البروتينات لتعطي الوحدات الأولية المشكلة الريبوزوم RIBOSOME. يعطي ارتباط الأنماط 5S و 23S مع نحو ثلاثين جزيئاً بروتينياً ما ندعوه بالوحدة الكبرى، وهي ذات ثابت تسديم 50S، أما ارتباط الـ 16S RNAمع نحو عشرين جزيئاً بروتينياً فيعطي ما يعرف بالوحدة الصغرى . يؤدي ارتباط الوحدتين الصغرى والكبرى لبعضهما أثناء عملية الترجمة (بناء (البروتين) إلى ما يعرف بالجسيم الريبي ذي ثابت التسديم 70S. أما لدى حقيقيات النوى فإن ارتباط أنماط الـ RNA ذات الأنماط 28S. 7S . 5S مع حوالي 34 جزيئاً بروتينياً فيؤدي إلى الوحدة الكبرى 60S ,أما ارتباط نمط الـ 18S مع نحو 24 جزيئاً بروتينياً فيعطي ما ندعوه بالوحدة الصغرى 40S , يعطي ارتباط هاتين الوحدتين الجسيم الريبي ذا ثابت التسديم 80S (شكل 21).
تعد أنماط الـ rRNA المختلفة نسخة متممة عن مورثات RNA الريبوزومي التي تتوضع في النوية أو ما ندعوه بالمنظم النووي، يحتوي هذا المنظم على عدد كبير من النسخ الخاصة بكل نمط من مورثات الـ RNA تخضع هذه الجزيئات بشكل مماثل لباقي أنماط الـ RNA إلى معالجة قبل عبورها إلى السيتوبلازم، حيث تتم إزالة الأجزاء غير الهامة الإنترونات والإبقاء على الأجزاء الهامة (الإكسونات).
تقوم البروتينات الريبية التي تدخل في تركيب الوحدة الريبية الصغرى والكبرى بعمل أنزيمي، بالإضافة إلى انها تدخل في إعطاء البنية ومن مكونات البروتينات الريبية أنزيم الببتيديل ترانسفيراز الذي يعمل على تركيب الرابطة الببتيدية أثناء عملية تركيب البروتين، والذي يعد أحد بروتينات الوحدة الريبية الكبرى، وكذلك بروتين الريبوفورين الذي يعمل على تثبيت الوحدة الريبية الكبرى على الشبكة الاندوبلاسمية، والذي يتيح لها الحركة كونه أحد البروتينات المتكاملة مستفيداً من لدونة غشاء الشبكة الإندوبلاسمية .