تخليق البروتين
– يترجم التعبير الجيني على المستوى الجزيئي من خلال تخليق البروتين ، وهو مصدر الأنماط الظاهرية للإنسان على مستويات مختلفة: عضوية وجزيئية وخلوية.
ADN في الصميم.
ADN هو أساس السمات الجينية.
السمات الوراثية في شكل جينات في جزيء ADN.
الجين هو سلسلة محددة من النيوكليوتيدات.
يحدث تخليق البروتين في حقيقيات النوى في السيتوبلازم من الأحماض الأمينية الناتجة عن الهضم.
يتم توفير نقل المعلومات الجينية من النواة إلى مواقع تخليق البروتين بواسطة نوع آخر من الحمض النووي الريبي يسمى messenger RNA ARNm.
الحمض النووي الريبي هو جزيء قصير يتكون من سلسلة واحدة تتكون من سلسلة من الريبونوكليوتيدات التي تختلف عن بعضها البعض في القواعد النيتروجينية التي تتكون منها (الأدينين ، الجوانين ، السيتوزين ، اليوراسيل).
الريبونوكليوتيد هو نيوكليوتيد مضمن في الريبوز: سكر بخمسة كربون.
اليوراسيل قاعدة فريدة من نوعها لـ RNA.
يتم التعبير عن المعلومات الوراثية الموجودة في ADN على مرحلتين:
1- مرحلة التربية:
يحدث هذا في النواة ، حيث يقوم جزيء ARNm بالتخليق الحيوي لأحد خيوط ADN (حبلا النسخ) في وجود إنزيم بوليميراز ARN ويخضع لتكامل النيوكليوتيد بين حبلا ARNm وخيط النسخ.
2- مرحلة الترجمة:
يتوافق التعبير عن المعلومات الوراثية التي يحملها ARNm مع تسلسل الأحماض الأمينية في السيتوبلازم.
يتم نسخ المعلومات الجينية باستخدام رمز خاص يسمى الشفرة الجينية.
تتكون وحدة الشفرة الجينية من ثلاث قواعد تسمى الكود الذي يرمز إلى حمض أميني معين في البروتين.
عادة ما يتم ترميز عدة أكواد لحمض أميني واحد ، باستثناء الأكواد التالية: UAA ، UAG ، UGA ، والتي لا تقوم بتشفير أي حمض أميني وهي أكواد تتوقف عن القراءة.
أكواد AUG لحمض أميني واحد ، ميثيونين.
رمز UGG لحمض أميني واحد ، التربتوفان.
– ترتبط الأحماض الأمينية في تسلسل محدد على مستوى الريبوسومات ، مجمعة في وحدة منفصلة تسمى polysibosome.
– تسمح القراءة المتزامنة لـ ARNm نفسها بواسطة عدد من الريبوسومات بزيادة كمية البروتين المركب.
في مرحلة الترجمة ، يلزم ما يلي:
ARNt هو جزيء ناقل RNA متخصص يعمل على تثبيت ونقل وتقديم الأحماض الأمينية المناسبة.
الريبوسومات: عضيات تتكون من مجموعة من البروتينات و ARNt وتتكون من وحدتين:
أسفل الكتلة الصغيرة: يحتوي على موقع قراءة ARNm.
– تحت الكتلة الكبيرة: موقعان تحفيزيان.
يحدد كل ARNt الكودون المقابل لـ ARNm من خلال 3 نيوكليوتيدات تشكل الضداد ومكملاته.
– إنزيمات تنشط الأحماض الأمينية وجزيئات ATP التي تطلق الطاقة اللازمة لهذا التنشيط.
– تبدأ الترجمة دائمًا على مستوى حرف AUG في ARNm. يتم استدعاء البادئة التركيبية عن طريق وضع أول حمض أميني ، الميثيونين ، الذي يحمله ARNt لتلك الشخصية. إنها ثابتة على الريبوسوم: هذه بداية الترجمة.
– ثم ينتقل الريبوسوم من كودون إلى آخر وبالتالي يشكل تدريجياً سلسلة ببتيدية ، مكوناً رابطة ببتيدية بين الحمض الأميني المنقول إلى ARNt في موقع القراءة وآخر حمض أميني في السلسلة الموجودة في موقع المحفز. يتم تحديد موقع الأحماض الأمينية في السلسلة من خلال تسلسل الكودونات ARNm – هذه هي مرحلة الاستطالة.
ينتهي البث عندما يصل موقع قراءة الريبوسوم إلى أحد رموز التوقف.
– يتفكك ARNt إلى حمض أميني آخر.
يصبح البولي ببتيد مجانيًا: هذه هي نهاية البث.
يكتسب البولي ببتيد المتشكل تلقائيًا بنية ثلاثية الأبعاد ، مما يعطي بروتينًا وظيفيًا.