نسخ أو توليف الحمض النووي الريبي على قالب الحمض النووي

نسخ أو توليف الحمض النووي الريبي على قالب DNA!

في النواة ، يحدث النسخ عند طور الخلية G1 و G2 داخل النواة ، وانتقال منتجات النسخ إلى السيتوبلازم للترجمة. في prokaryotes ، النسخ يحدث في اتصال مع السيتوبلازم كما يكمن الحمض النووي في السيتوبلازم.

يتطلب النسخ إنزيم RNA polymerase يعتمد على DNA. جزء من الحمض النووي من النسخ المروج والمناطق المنهي. بالإضافة إلى المروج ، قد تتطلب eucaryotes أيضًا مُحسِّنًا.

مطلوب عامل إنهاء يسمى عامل رو (p) الموجود في الحمض النووي لإنهاء النسخ. هناك أيضًا عدد من العوامل الأخرى المطلوبة لفك الدنا المزدوج ، واستقرار حبلا الدنا المغشوش ، وإقران القاعدة ، والفصل ومعالجة الرنا المنتسخ.

1. تفعيل Ribonucleotides:

الريبونوكليوتيدات تختلف عن ديوكسي ريبونوكليوتيد في وجود سكر الريبوز بدلا من سكر ديوكسيريبوز. يتم استبدال thymidine monophosphate بواسطة monidhosphate يوريدين. الأنواع الأربعة من ريبونوكليوتيدات هي أدينوزين أحادي الفوسفات (AMP) ، أحادي فوسفات الغوانوزين (GMP) ، monidhosphate يوريدين (UMP) وسيتودين أحادي الفوسفات (CMP).

تحدث بحرية في النواة. قبل النسخ يتم تنشيط النيوكليوتيدات من خلال الفسفرة. مطلوب إنزيم الفوسفوريلاز على طول الطاقة. إن ريبونوكليوتيدات المنشط أو المعالَج هي أدينوزين ثلاثي الفوسفات (ATP) ، وثانين ثلاثي الفوسفات (GTP) ، وثلاثي يوريدين (UTP) و triytine ثلاثي الفوسفات (CTP).

2. قالب الحمض النووي:

في إشارات محددة ، تصبح أجزاء الدنا المقابلة لواحد أو أكثر من الأكتئاب غير قابلة للكسر وجاهزة للنسخ. يحتوي كل جزء من نسخ الحمض النووي على موقع بدء منطقة محفز ومنطقة ترميز ومنطقة فاصلة. يبدأ النسخ في موقع البدء وينتهي في منطقة الإنهاء.

منطقة المروج لها موقع RNA polymerase والتعرف على موقع ربط RNA polymerase. يحدث افتتاح سلسلة في المنطقة التي تحتلها النيوكليوتيدات TATAAG في معظم procaryotes. إن الإنزيمات اللازمة لفصل السلسلة عبارة عن إنزيمات هوائية و بروتينات ربط فردية. تحتوي منطقة Terminator إما على تتابع أساسي لـ poly A أو تسلسل pallindromic (تسلسل أساسي متطابق يعمل في اتجاهين متعاكسين في سلسلتي DNA).

إن بوليميراز الحمض النووي الريبي (شائع في الكائنات البدائية والنواة في أحافير النوى) يربط نفسه بالمنطقة المروّجة. يتم فك خيوط الحمض النووي بشكل تدريجي من موقع ملزمة البلمرة. واحد من اثنين من فروع الحمض النووي وظائف كقالب لنسخ الحمض النووي الريبي. يطلق عليه حبلا الرئيسي أو الشعور. النسخ يحدث في 5 ′ -> 3 ′ الاتجاه.

3. قاعدة الاقتران:

تأتي تيبوسليوسيد ثلاثي الفوسفات الموجود في الوسط المحيط لتقع قبالة قواعد النيتروجين في قالب الحمض النووي (حبلا منطقي). هم يشكلون أزواج مكملة ، U مقابل A ، A المقابل T ، C مقابل G ، و G المقابل C مع مساعدة من pyrophospatase ، اثنين من الفوسفاتات الإضافية الموجودة على triphosphates ribonucleoside (ريبونوكليوتيد ثنائي فسفات) منفصلة. يتم تحرير الطاقة في هذه العملية.

4. تشكيل سلسلة:

بمساعدة من بوليميراز الحمض النووي الريبي (RNA polymerase) ، فإن ريبونوكليوتيدات مجاورة مثبتة فوق قالب الحمض النووي تنضم لتشكل سلسلة الحمض النووي الريبي في بدائيات النواة. إن عوامل النسخ مميزة بالفعل عن بوليميراز الحمض النووي الريبي في حقيقيات النواة. عندما يبدأ تكوين السلسلة RNA ، يفصل عامل سيغما (σ) لبوليميراز الحمض النووي الريبي. يتحرك RNA polymerase (إنزيم أساسي) على طول قالب الحمض النووي مما يسبب استطالة سلسلة الحمض النووي الريبي بمعدل حوالي 30 نيوكليوتيد في الثانية. ويتوقف تخليق الحمض النووي الريبي (الرنا) حالما يصل البلمرة إلى منطقة المنهي. مطلوب عامل رو (ع) لهذا الغرض. منطقة المنهي لديها إشارة توقف. كما أنها تمتلك 4-8 أ- النيوكليوتيدات.

5. فصل الحمض النووي الريبي:

عامل الإنهاء أو rho له نشاط ATP-ase (Roberts، 1976). وهو يساعد في الافراج عن سلسلة كاملة من الحمض النووي الريبي. يسمى RNA الذي تم إطلاقه النسخة الأولية. يتم معالجتها لتشكيل RNAs الفنية. في العديد من بدائيات النواة ، يتم تجميع الجينات الهيكلية للوظائف ذات الصلة بشكل عام في الأبرونات. يتم نسخ operon كوحدة واحدة. هذه وحدة النسخ هي مرنا polycistronic. في وحدات eukaryotes ، وحدة النسخ هي mRNA أحادي السون.

6. تشكيل دوبلكس:

بعد إصدار النسخة الأولية ، فإن خيوط الحامض النووي DNA تنشئ روابط بين أزواج قاعدة مكملة. يتم تحريرها جاني ، unwindases وبروتينات SSB. وبالتالي ، يتم استئناف الشكل المزدوج للحمض النووي.

7. معالجة ما بعد النسخ:

النسخة الأولية غالبا ما تكون أكبر من RNAs الوظيفية. يطلق عليه غير متجانسة أو hnRNA خاصة في حالة mRNA. مطلوب معالجة ما بعد النسخ لتحويل النسخة الأولية إلى رنا وظيفية. وهو من أربعة أنواع:

(1) الانقسام:

تشققات سلائف الحمض النووي الريبي أكبر لتشكيل RNAs أصغر. النسخة الأولية من rRNA هي 45S في eukaryotes. يشق لتشكيل ما يلي:

يتم شق النسخة الأولية عن طريق ribonuclease-P (إنزيم RNA). قد تشكل النسخة الأولية من 5-7 السلائف الحمض الريبي النووي النقال.

(ثانيا) الربط:

تمتلك سجلات أقرب النواة أجزاء إضافية (introns أو تسلسلات متداخلة). تسمى تسلسلات الترميز الوظيفية exons. الربط هو إزالة introns والانصهار من exons لتشكيل RNAs وظيفية. يبدأ كل intron بـ dinucleotide GU وينتهي بـ dinucleotide AG (قاعدة GU-AG). يتم التعرف عليها من خلال مكونات جهاز الربط من Sn- RNPs (وضوحا كما snurps) أو صغيرة ribonucleoproteins النووية (بمعنى Ul ، U2 ، U4 ، U5 ، و U6).

يتكون مجمع يسمى spliceosome بين 5 ′ end (GU) و 3 ′ end (AG) من intron. يتم الحصول على الطاقة من اعبي التنس المحترفين. إنه يزيل intron. يتم إحضار exons المجاورة معًا. يتم ختم النهايات بواسطة ligase RNA (الشكل 3.13).

Introns ليست التنمية الأخيرة. ظهرت عندما كانت الآلات الوراثية التي تركز على الحمض النووي الريبي في مكانها الصحيح. لذلك ، فإن الجينات المقسمة والمنقسمة هي سمات قديمة للنظام الجيني. لا يزال الربط هو وظيفة التحفيز بوساطة الـ RNA. العديد من مثل هذه العمليات التي تعتمد على الحمض النووي الريبي تأتي إلى النور.

(3) الإضافات الطرفية (السد والتلطيخ):

يتم إضافة النوكليوتيدات الإضافية إلى نهايات الرنا لوظائف محددة ، على سبيل المثال ، جزء CCA في الحمض الريبي النووي النقال ، نوكليوتيدات الغطاء عند 5 ′ نهاية شرائح mRNA أو poly-A (200-300 من البقايا) عند 3 ′ نهاية mRNA. يتم تشكيل الغطاء عن طريق تعديل GTP إلى 7-ميثيل غوانوزين أو 7mG.

(4) تعديلات النيوكليوتيدات:

وهي أكثر شيوعًا في الحمض الريبي النووي النقال ـ مثل الميثيل (على سبيل المثال ، ميثيل سيانسين ، ميثيل غوانوزين) ، الدايمين (على سبيل المثال ، إينوزين من الأدينين) ، ديهيدروراسيل ، pseudouracil ، إلخ.

في parkarotes mRNA لا يتطلب أي معالجة متقنة لتصبح نشطة. علاوة على ذلك ، تحدث النسخ والترجمة في نفس المنطقة. ينتج عنه بداية الترجمة حتى قبل أن يتم تكوين الحمض النووي الريبي بشكل كامل.

أجريت أول عملية تخليق للجيش الملكي النيبالي في المختبر بواسطة Ochoa (1967).