بسم الله الرحمن الرحيم

السلام عليكم ورحمة الله وبركاته

ملخص درس DNA ، و RNA ، والبروتين - الوراثة الجزيئية

نبدأ على بركة الله ...

 

-       DNA وRNA وعملية تصنيع البروتين: 

 

1-  المبدأ الأساسي في علم الأحياء: 

 

المبدأ الأساسي:

آليات تحدث في جميع المخلوقات الحية بدءاً من البكتيريا حتى الإنسان.

 

من أمثلته:

آلية قراءة الجينات والتعبير عنها من DNA إلى RNA ثم إلى البروتينات.

 

من خصائص DNA:

DNA شفرة وراثية ضرورية في بناء البروتينات (وحدات بنائية للخلايا والإنزيمات).

 

دور RNA:

تنسخ شفرات DNA إلى RNA الذي يوجه عملية بناء البروتين.

 

2-  جزيء RNA:

 

وصفه:

شريط منفرد من حمض نووي شبيه بـ DNA. 

 

تركبيه:

سكر رايبوز، قاعدة نيتروجينية يوراسيل (بدلاً من الثايمين الموجود في DNA).

 

أنواعه:

RNA الرسول (mRNA)، RNA الرايبوسومي (rRNA)، RNA الناقل (tRNA).

 

3-  مقارنة بين أنواع RNA الثلاثة:

الاسم	mRNA	rRNA	tRNA
الوظيفة	جزيء يحمل المعلومات الوراثية من DNA في النواة إلى الرايبوسومات ليوجه بناء البروتينات في السيتوبلازم.	جزيء يرتبط مع البروتينات لبناء الرايبوسومات في السيتوبلازم.	جزيء ينقل الأحماض الأمينية إلى الرايبوسومات.
مثال

 

4-  عملية تصنيع البروتين: 

 

عملية النسخ:

الخطوة الأولى في عملية بناء RNA من DNA.

 

أهميتها:

عملية النسخ تنتقل خلالها شفرة DNA إلى mRNA في النواة، ويمكن بعد ذلك لـ mRNA أن يأخذ الشفرة إلى السيتوبلازم لبناء البروتين.

 

كيفية حدوثها:

·      ينفك التواء جزيء DNA جزئياً في النواة، ثم يرتبط إنزيم بلمرة RNA (إنزيم يوجه بناء RNA بارتباطه في منطقة محددة) بجزيء DNA حيث تبدأ عملية بناء RNA الرسول mRNA)).

·      كلما انفكت سلسلة DNA (سلسلة الأساسية) قام إنزيم بلمرة RNA ببناء mRNA (سلسلة متممة لنيوكلوتيدات DNA) في الاتجاه 3 إلى 5.

·      تصنع نسخة RNA الرسول في الاتجاه 5 إلى 3 ، بإضافة كل نيوكليوتيد RNA جديد إلى الجهة 3 حيث يحل اليوراسيل محل الثايمين.

·      في النهاية ينتج mRNA، وينفصل إنزيم بلمرة RNA عن DNA.

·      يتحرك mRNA الجديد من النواة إلى السيتوبلازم عبر الثقوب النووية.

 

شكل توضيحي:

 

 

 

 

5-  معالجة RNA:

 

المقصود بها:

عملية التخلص من مناطق غير المشفرة (الإنترونات) في mRNA الأصلي وإضافة غلاف واق على النهاية 5 ، وإضافة ذيل على النهاية 3 يسمى عديد الأدينين ويتكون من نيوكلوتيدات الأدينين.

 

تعليل:

عند مقارنة مناطق الشفرة بين DNA وRNA الذي ينتج في نهاية الأمر البروتين وجد أن شفرة mRNA أقصر من شفرة DNA (علل) لأن الشفرة على DNA تحوي قطعاً متسلسلة ومرتبة غير موجودة في RNA النهائي.

 

الإنترونات:

المناطق غير المشفرة على DNA وغير موجودة في RNA النهائي. 

 

RNA النهائي:

يحيو قطعاً فعالة تسمى الإكسونات (المناطق المشفرة).

 

في المخلوقات الحية حقيقة النوى:

·      mRNA الأصلي الذي ينتج في النواة يسمى أحياناً mRNA الأولي (غير المعالج)، ويحوي شفرة DNA كلها.

·      الغلاف الواقي يساعد على تعرف الرايبوسومات، وعديد الأدينين A أهميته غير معروفة.

 

-       تتمة عملية تصنيع البروتين:

 

1-  الشفرة: 

 

مقدمة:

·      تعليمات بناء البروتين موجودة في DNA المختلف بين المخلوقات الحية في ترتيب القواعد.

·      20 حمضاً أمينياً تستخدم في صنع البروتينات حيث يوفر DNA على الأقل 20 شفرة وراثية مختلفة. 

 

تركيبها:

الشفرة في DNA مكونة من 3 قواعد نيتروجينية.

 

تسميتها:

الشفرة ثلاثية القواعد النيتروجينية في DNA أو mRNA تسمى الشفرة الوراثية (الكودون).

 

الكودون:

يتم نسخ القواعد الثلاثة كلها المكونة للكودون في DNA إلى شفرة في mRNA.

 

معجم الشفرة الوراثية:

يفيد في معرفة الكودونات الخاصة بالأحماض الأمينية ما عدا..

·      3 من الكودونات هي كودونات الانتهاء: AG,UGA,UAA.

·      الكودون AUG مسؤول عن الحمض الأميني الميثيونين ويعمل عمل كودون بدء.

 

2-  الترجمة: 

 

المقصود بها:

عملية قراءة الشفرة mRNA وترجمتها لبناء بروتين. 

 

مكان حدوثها:

تبدأ عملية الترجمة داخل النواة بعد صناعة mRNA.

 

كيفية حدوثها:

·      يغادر mRNA إلى السيتوبلازم لترتبط النهاية 5 منه بالرايبوسوم.

·      تعمل جزيئات tRNA عمل مفسرات لترتيب الكودونات على mRNA.

·      ينطوي tRNA على شكل ورقة البرسيم، ويتم تنشيطه بإنزيم يعمل على ربط حمض أميني محدد على النهاية 3.

·      في منتصف الشريط المطوي هناك ترتيب مكون من 3 قواعد نيتروجينية يسمى الكودون المضاد (كل كودون مضاد متمم للكودون على mRNA).

 

فائدة:

الكودون المضاد يقرأ من 3 إلى 5 رغم أن الشفرة على DNA و RNA تقرأ من 5 إلى 3.

 

 

3-  الرايبوسوم: 

 

تركيبه:

يتكون من وحدتين بنائيتين غير مرتبطتين معاً عندما لا تدخلان ضمن عملية ترجمة البروتين.

 

دوره:

·      تجتمع وحدتا الرايبوسوم معاً وترتبطان بـ mRNA عندما يترك النواة لإنتاج الرايبوسوم الفعال.

·      عند ارتباط mRNA مع الرايبوسوم يتحرك tRNA مع كودونه المضاد CAU الذي يحمل المثيونين، ويرتبط مع كودون البدء AUG على mRNA على النهاية 5.

 

فائدة:

توجد في تركيب الرايبوسوم ثلاثة أخاديد: الموقع P، الموقع A، الموقع E.

 

دور الأخاديد:

·      الموقع P يتحرك نحو tRNA المتمم لـ mRNA.

·      ثم يتحرك tRNA آخر نحو الموقع A الذي يحوي الكودون الثاني لــ mRNA (UUU الذي يشفر الحمض الأميني فينيل الأنين) ويكون كودونه المضاد على tRNA هو AAA.

·      عندما يتم ربط الحمضين الأمينين بواسطة rRNA يتم تحرير tRNA في الموقع P إلى الموقع E حيث يغادر tRNA الرايبوسوم.

 

دور rRNA:

يعمل جزء من rRNA في الرايبوسوم عمل إنزيم محفز لتكوين رابطة بين الحمض الأميني الجديد في الموقع A والحمض الأميني في الموقع P.

 

4-  استمرار ونهاية عملية الإضافة وربط الأحماض الأمينية:

 

كيفية استمرار الإضافة:

·      يتحرك الرايبوسوم، حيث يتغير موقع tRNA في الأخدود A إلى الموقع P، ثم يدخل tRNA جديد الموقع A متمماً الكودون الجديد التالي على mRNA.

·      يستمر الرايبوسوم في التحرك إلى أن يدخل الموقع A كودون انتهاء (لا يوجد لهذا الكودون كودون مضاد على tRNA)، ويشير كودون الانتهاء إلى نهاية تصنيع البروتين.

 

فك الارتباط:

·      عوامل الإطلاق (عوامل فك الارتباط): بروتينات تحرر mRNA من آخر tRNA تم ترجمته.

·      تتفكك وحدات بناء الرايبوسوم منهية بذلك بناء البروتين.

 

 

 

 

 

تم بحمد الله

 

نستقبل أسئلتكم واستفساراتكم واقتراحاتكم في خانة التعليقات

"نرد على جميع التعليقات"

 

 

                             بالتوفيق للجميع...^-^