معلومة

4.5: نسخ الحمض النووي إلى الحمض النووي الريبي - علم الأحياء

4.5: نسخ الحمض النووي إلى الحمض النووي الريبي - علم الأحياء


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

كيف تستخدم الخلية المعلومات الموجودة في حمضها النووي؟

الترجمة تعني "إعادة الصياغة أو التلخيص في الكتابة". يتم نسخ المعلومات الموجودة في الحمض النووي - أو تلخيصها - إلى نسخة أصغر - RNA - يمكن أن تستخدمها الخلية. هذه العملية تسمى النسخ.

النسخ

تسمى العملية التي تصنع فيها الخلايا البروتينات تخليق البروتين. يتكون في الواقع من عمليتين: النسخ و ترجمة. النسخ يحدث في النواة. يستخدم الحمض النووي كقالب لصنع جزيء RNA. ثم يترك الحمض النووي الريبي النواة ويذهب إلى الريبوسوم في السيتوبلازم ، حيث تحدث الترجمة. تقرأ الترجمة الشفرة الجينية في mRNA وتصنع بروتينًا.

النسخ هو الجزء الأول من العقيدة المركزية للبيولوجيا الجزيئية: DNA → RNA. إنه نقل التعليمات الجينية في DNA إلى messenger RNA (mRNA). أثناء النسخ ، يتم صنع خيط من الرنا المرسال مكمل لشريط من الحمض النووي. شكل يوضح أدناه كيف يحدث هذا. يمكنك مشاهدة الرسوم المتحركة للعملية على هذا الرابط: www.biostudio.com/d_٪20Transcription.htm.

  • يتوفر مقطع فيديو مفصل حول النسخ على هذا الرابط: http: //vcell.ndsu.edu/animations/transcription/movie-flash.htm.

نظرة عامة على النسخ. يستخدم النسخ تسلسل القواعد في خيط من الحمض النووي لعمل خيط تكميلي من الرنا المرسال. الثلاثية هي مجموعات من ثلاث قواعد نيوكليوتيد متتالية في الحمض النووي. الكودونات هي مجموعات تكميلية من القواعد في الرنا المرسال.

خطوات النسخ

يتم النسخ في ثلاث خطوات: البدء والاستطالة والإنهاء. الخطوات موضحة في شكل أدناه.

  1. المبادرة هي بداية النسخ. يحدث عندما يكون الانزيم RNA بوليميراز يرتبط بمنطقة من الجين تسمى المروجين. يشير هذا إلى تفكك الحمض النووي حتى يتمكن الإنزيم من "قراءة" القواعد في أحد خيوط الحمض النووي. أصبح الإنزيم الآن جاهزًا لصنع خيط من الرنا المرسال مع سلسلة تكميلية من القواعد.
  2. استطالة هي إضافة النيوكليوتيدات إلى خيط الرنا المرسال. يقرأ بوليميراز الحمض النووي الريبي خيط الحمض النووي غير الملفوف ويبني جزيء الرنا المرسال باستخدام أزواج القواعد التكميلية. هناك وقت قصير خلال هذه العملية عندما يكون الحمض النووي الريبي المتشكل حديثًا مرتبطًا بالحمض النووي غير الملتحم. خلال هذه العملية ، يرتبط الأدينين (A) في الحمض النووي بـ uracil (U) في الحمض النووي الريبي.
  3. نهاية هي نهاية النسخ ، وتحدث عندما يعبر RNA polymerase تسلسل توقف (إنهاء) في الجين. اكتمل خيط الرنا المرسال ، وينفصل عن الحمض النووي.

خطوات النسخ. يحدث النسخ في الخطوات الثلاث - البدء والاستطالة والإنهاء - الموضحة هنا.

معالجة mRNA

في حقيقيات النوى ، فإن mRNA الجديد ليس جاهزًا بعد للترجمة. يجب أن تخضع لمعالجة إضافية قبل أن تغادر النواة. قد يشمل ذلك التضفير والتحرير والعديد الأدينيل. هذه العمليات تعدل الرنا المرسال بطرق مختلفة. تسمح مثل هذه التعديلات باستخدام جين واحد لصنع أكثر من بروتين واحد.

  • الربط يزيل الإنترونات من مرنا (انظر شكل أدناه). الإنترونات هي مناطق لا ترمز للبروتينات. يتكون الرنا المرسال المتبقي فقط من المناطق التي تقوم بتشفير البروتينات ، والتي يتم استدعاؤها exons. يمكنك مشاهدة فيديو يظهر الربط بمزيد من التفاصيل على هذا الرابط: http: //vcell.ndsu.edu/animations/mrnasplicing/movie-flash.htm. Ribonucleoproteins هي بروتينات نووية تحتوي على RNA. تشارك البروتينات النووية الريبونية الصغيرة في التضفير قبل الرنا المرسال.
  • التحرير يغير بعض النيوكليوتيدات في الرنا المرسال. على سبيل المثال ، البروتين البشري المسمى APOB ، والذي يساعد على نقل الدهون في الدم ، له شكلين مختلفين بسبب التحرير. أحد الأشكال أصغر من الآخر لأن التحرير يضيف إشارة توقف مبكرة في الرنا المرسال.
  • تذييل بعديد الأدينين يضيف "ذيل" إلى mRNA. يتكون الذيل من سلسلة من As (قواعد الأدينين). يشير إلى نهاية mRNA. كما تشارك في تصدير mRNA من النواة. بالإضافة إلى ذلك ، يحمي الذيل mRNA من الإنزيمات التي قد تكسرها.

الربط. الربط يزيل الإنترونات من الرنا المرسال. UTR هي منطقة غير مترجمة من الرنا المرسال.

ملخص

  • النسخ هو جزء DNA → RNA من العقيدة المركزية للبيولوجيا الجزيئية.
  • يحدث النسخ في النواة.
  • أثناء النسخ ، تُصنع نسخة من mRNA مكملة لشريط من الحمض النووي. في حقيقيات النوى ، يمكن تعديل الرنا المرسال قبل أن يغادر النواة.

إعادة النظر

  1. ما هو تخليق البروتين؟
  2. ما هو الانزيم المتضمن في النسخ؟
  3. وصف النسخ.
  4. وصف الربط. التمييز بين الإنترونات والإكسونات.
  5. كيف يمكن تعديل الرنا المرسال قبل أن يغادر النواة؟

التدرب على نسخ الحمض النووي والترجمة مفتاح الإجابة / ورقة عمل ممارسة نسخ الحمض النووي والترجمة مع.

ممارسة مفتاح الإجابة على نسخ الحمض النووي والترجمة

المقال 21 أغسطس 2019 | بواسطة مولي كامبل ، كاتبة علوم ، شبكات التكنولوجيا. إيقاف الكود & # 8212 uaa أو uag أو uga. النسخ هو العملية التي يتم من خلالها نسخ (نسخ) الحمض النووي إلى mrna ، والذي يحمل المعلومات اللازمة لتخليق البروتين. ماذا سيكون التسلسل المقابل لتسلسل الحمض النووي التالي نتيجة النسخ؟ في معظم الحالات ، يوجد المروجين.

طفرة هراء & # 8212 تغيير في تسلسل الحمض النووي حيث يتم تغيير كودون لحمض أميني إلى كودون توقف. النسخ هو الاسم الذي يطلق على العملية التي يتم فيها نسخ الحمض النووي لعمل خيط تكميلي لـ rna. النسخ هو العملية التي يتم من خلالها نسخ (نسخ) الحمض النووي إلى mrna ، والذي يحمل المعلومات اللازمة لتخليق البروتين. إنه يحتوي على المنجم الخاص بك بدلاً من uracil.rnaproteinsynthesisse key qn85p6yq02n1 انظر جميع النتائج لوحدة التغذية الراجعة هذه 6. في معظم الحالات ، يوجد المروجون. أ ج ج ج ت ت ج ت. النسخ & # 8212 صنع جزيء مرنا مكمل من الحمض النووي. في التجربة الأولى ، احتوت العاثيات على الحمض النووي المشع ، وتم الكشف عن النشاط الإشعاعي في البكتيريا. تتكون الكائنات الحية من بروتينات تتكون بدورها من أحماض أمينية. Dna vs rna لفهم العمليات المختلفة المتضمنة في التعبير الجيني تمامًا ، من المهم أن تعرف الاختلافات بين الحمض النووي و rna.

مفتاح إجابة ورقة عمل النسخ والترجمة من briefencounters.ca النسخ هو الخطوة الأولى للتعبير الجيني ، حيث يتم فك تشفير rna الرسول في ريبوسوم لإنتاج بولي ببتيد يتم طيه لاحقًا ليصبح مؤيدًا نشطًا. الصور والموسيقى والرسوم المتحركة أمبير ليست ملكًا لي. مثال على ورقة عمل ممارسة النسخ والترجمة: مشاكل الممارسة الوراثية عليك تجربتها! النسخ والترجمة والنسخ من منظور dna و rna # 2 a c t dna: & # 8250 ممارسة نسخ وترجمة الحمض النووي & # 8250 مفتاح ممارسة النسخ والترجمة لممارسة نسخ الحمض النووي والترجمة. كيف يتم نسخ الحمض النووي (النسخ المتماثل). تتكون الكائنات الحية من بروتينات تتكون بدورها من أحماض أمينية. النسخ هو الاسم الذي يطلق على العملية التي يتم فيها نسخ الحمض النووي لعمل خيط تكميلي لـ rna. ثم يخرج هذا المرنا من النواة ، حيث يوفر الأساس لترجمة الحمض النووي.

المستوى داخل الخلايا للبروتين البكتيري يمكن أن يكون المحفز عبارة عن تسلسل الحمض النووي الذي ترتبط به آلية النسخ وتبدأ النسخ.

النسخ والترجمة والنسخ من منظور الحمض النووي و rna # 2 a c t dna: مشاكل الممارسة الجينية عليك تجربتها! في معظم الحالات ، يوجد المروجين. الحمض النووي (حمض الديوكسي ريبونوكلييك) هو أحد أهم الجزيئات في جسمك ، وعلى الرغم من أن الإجابة المختصرة هي الكثير من الالتواء واللف. Dna vs rna لفهم العمليات المختلفة المتضمنة في التعبير الجيني تمامًا ، من المهم أن تعرف الاختلافات بين الحمض النووي و rna. لذلك ، يمكن أن تحدث عمليات النسخ والترجمة وتدهور mrna في وقت واحد. النسخ إلى rna ، ثم إلى الأحماض الأمينية. من خلال التحكم في إنتاج مرنا في النواة. ماذا سيكون التسلسل المقابل لتسلسل الحمض النووي التالي نتيجة النسخ؟ مثال على ورقة عمل ممارسة النسخ والترجمة: يحمل الحمض النووي معلومات عن إنتاج جميع البروتينات صورة: ركن الأحياء ونسخ تلوين الحمض النووي & # 8230 نسخ تلوين الحمض النووي وترجمة أمبير. في التجربة الأولى ، احتوت العاثيات على الحمض النووي المشع ، وتم الكشف عن النشاط الإشعاعي في البكتيريا. ثم يخضع الحمض النووي الريبي للترجمة لصنع البروتينات.

إيقاف الكود & # 8212 uaa أو uag أو uga. 2.7 نسخ الحمض النووي ، النسخ ، الترجمة. ركن الأحياء ونسخ تلوين الحمض النووي & # 8230 نسخ تلوين الحمض النووي وترجمة أمبير. لذلك ، يمكن أن تحدث عمليات النسخ والترجمة وتدهور mrna في وقت واحد. يمكن نسخ المعلومات الجينية في الحمض النووي بدقة ويمكن ترجمتها لجعل الترجمة هي عملية تخليق البروتين حيث يتم ترجمة المعلومات الجينية المشفرة في mrna إلى سلسلة من الأحماض الأمينية في a. الحمض النووي (حمض الديوكسي ريبونوكلييك) هو أحد أهم الجزيئات في جسمك ، وعلى الرغم من أن الإجابة المختصرة هي الكثير من الالتواء واللف. 1 2 3 4 5 6 نسخ الحمض النووي وورقة عمل ترجمة أمبير. مثال على ورقة عمل ممارسة النسخ والترجمة: التطور (نسخ الحمض النووي ليس مثاليًا).

أفضل 16 صورة من 13 1 مفتاح الإجابة على ورقة عمل RNA - الفصل. من www.worksheeto.com & # 8250 ممارسة نسخ وترجمة الحمض النووي و # 8250 مفتاح ممارسة النسخ والترجمة لممارسة نسخ الحمض النووي والترجمة. التطور (تكرار الحمض النووي ليس مثالياً). # 2 a c t dna: النسخ هو الخطوة الأولى للتعبير الجيني ، حيث يتم فك تشفير rna الرسول في ريبوسوم لإنتاج بولي ببتيد يتم طيه لاحقًا ليصبح محترفًا نشطًا. Dna vs rna لفهم العمليات المختلفة المتضمنة في التعبير الجيني تمامًا ، من المهم أن تعرف الاختلافات بين الحمض النووي و rna. النسخ هو العملية التي يتم من خلالها نسخ (نسخ) الحمض النووي إلى mrna ، والذي يحمل المعلومات اللازمة لتخليق البروتين. تمثيل تخطيطي لخصلي الحمض النووي أثناء النسخ ونسخة rna الناتجة. النسخ هو الاسم الذي يطلق على العملية التي يتم فيها نسخ الحمض النووي لعمل خيط تكميلي لـ rna.

مثال على ورقة عمل ممارسة النسخ والترجمة:

النسخ والترجمة والنسخ من منظور الحمض النووي و rna لذلك ، يمكن أن تحدث جميع عمليات النسخ والترجمة وتدهور mrna في وقت واحد. يمكن نسخ المعلومات الجينية في الحمض النووي بدقة ويمكن ترجمتها لجعل الترجمة هي عملية تخليق البروتين حيث يتم ترجمة المعلومات الجينية المشفرة في mrna إلى سلسلة من الأحماض الأمينية في a. 2.7 نسخ الحمض النووي ، النسخ ، الترجمة. جلس القط السمين البكالوريا. يحمل الحمض النووي معلومات لإنتاج جميع البروتينات في الصورة: نسخ الحمض النووي ، والنسخ ، والترجمة. الصور والموسيقى والرسوم المتحركة أمبير ليست ملكًا لي. تم تصميم مفتاح الإجابة الخاص بورقة عمل نسخ وترجمة الحمض النووي من النسخ والترجمة والنسخ والترجمة. النسخ هو الخطوة الأولى للتعبير الجيني ، حيث يتم فك شفرة rna الرسول في الريبوسوم لإنتاج بولي ببتيد والذي يطوى لاحقًا ليصبح محترفًا نشطًا. الخطوتان الرئيسيتان في التعبير الجيني هما النسخ والترجمة.

جلس القط السمين البكالوريا. يحمل الحمض النووي معلومات لإنتاج جميع البروتينات في صورة: 1 2 3 4 5 6 نسخ الحمض النووي وترجمة أمبير ورقة العمل.

أفضل 16 صورة من 13 1 مفتاح الإجابة على ورقة عمل RNA - الفصل. من www.worksheeto.com الخطوتان الرئيسيتان في التعبير الجيني هما النسخ والترجمة. إيقاف الكود & # 8212 uaa أو uag أو uga. النسخ هو الخطوة الأولى للتعبير الجيني ، حيث يتم فك شفرة rna الرسول في الريبوسوم لإنتاج بولي ببتيد والذي يطوى لاحقًا ليصبح محترفًا نشطًا. النسخ والترجمة والنسخ من منظور الحمض النووي و rna في معظم الحالات ، يوجد المروجون. المقال 21 أغسطس 2019 | بواسطة مولي كامبل ، كاتبة علوم ، شبكات التكنولوجيا. يلتف الحمض النووي حول مجموعات البروتين التي تسمى قبل أن نناقش النسخ والترجمة ، وهما العمليتان الأساسيتان لتخليق البروتين ، نحتاج إلى ذلك. إذا كان جانب القالب لجزيء الحمض النووي هو التسلسل الموضح أدناه ، فماذا سيكون تسلسل قاعدة جانب الترميز؟ يتم تشغيل إنهاء النسخ عندما يواجه rna polymerase تسلسل الحمض النووي المعين ، مما يتسبب في فقد البوليميراز تقارب قالب الحمض النووي. التطور (نسخ الحمض النووي ليس مثالياً). مثال على ورقة عمل ممارسة النسخ والترجمة: في تجربة مهمة ، سُمح للعاثيات بإصابة البكتيريا.

النسخ والترجمة والنسخ من منظور الحمض النووي و rna

تتكون الكائنات الحية من بروتينات تتكون بدورها من أحماض أمينية. اصنع مثالك الخاص لطفرة تغيير الإطارات. الفرق الرئيسي الآخر هو أنه في بدائيات النوى ، يحدث النسخ والترجمة في وقت واحد بينما في حقيقيات النوى ، يجب أن تكون النسخ كاملة قبل بدء آلية الترجمة. طفرة هراء & # 8212 تغيير في تسلسل الحمض النووي حيث يتم تغيير كودون لحمض أميني إلى كودون توقف. كيف يتم نسخ الحمض النووي (النسخ المتماثل). في التجربة الأولى ، احتوت العاثيات على الحمض النووي المشع ، وتم الكشف عن النشاط الإشعاعي في البكتيريا. المستوى داخل الخلايا للبروتين البكتيري يمكن أن يكون المحفز عبارة عن تسلسل الحمض النووي الذي ترتبط به آلية النسخ وتبدأ النسخ. النسخ هو الخطوة الأولى للتعبير الجيني ، حيث يتم فك شفرة rna الرسول في الريبوسوم لإنتاج بولي ببتيد والذي يطوى لاحقًا ليصبح محترفًا نشطًا. النسخ هو الاسم الذي يطلق على العملية التي يتم فيها نسخ الحمض النووي لعمل خيط تكميلي لـ rna. يلتف النسخ والترجمة والتكرار من منظور الحمض النووي DNA و rna حول مجموعات البروتين التي تسمى قبل أن نناقش النسخ والترجمة ، وهما العمليتان الرئيسيتان لتخليق البروتين ، نحتاج إلى ذلك. ثم يخرج هذا المرنا من النواة ، حيث يوفر الأساس لترجمة الحمض النووي. 2.7 نسخ الحمض النووي ، النسخ ، الترجمة. تعريف نسخ الحمض النووي والإنزيمات والوظيفة وخطوات نسخ الحمض النووي والعملية.

لذلك ، يمكن أن تحدث عمليات النسخ والترجمة وتدهور mrna في وقت واحد.

التطور (نسخ الحمض النووي ليس مثالياً).

مفتاح إجابة Glencoe algebra 1 لأوراق العمل.

الصور والموسيقى والرسوم المتحركة أمبير ليست ملكًا لي.

في معظم الحالات ، يوجد المروجين.

يتم تشغيل إنهاء النسخ عندما يواجه rna polymerase تسلسل الحمض النووي المعين ، مما يتسبب في فقد البوليميراز تقارب قالب الحمض النووي.

من خلال التحكم في إنتاج مرنا في النواة.

في التجربة الأولى ، احتوت العاثيات على الحمض النووي المشع ، وتم الكشف عن النشاط الإشعاعي في البكتيريا.

تعريف نسخ الحمض النووي والإنزيمات والوظيفة وخطوات نسخ الحمض النووي والعملية.

الخطوتان الرئيسيتان في التعبير الجيني هما النسخ والترجمة.

من خلال التحكم في إنتاج مرنا في النواة.

في معظم الحالات ، يوجد المروجين.

421775 просмотров 421 тыс.

المستوى داخل الخلايا للبروتين البكتيري يمكن أن يكون المحفز عبارة عن تسلسل الحمض النووي الذي ترتبط به آلية النسخ وتبدأ النسخ.

يلتف الحمض النووي حول مجموعات البروتين التي تسمى قبل أن نناقش النسخ والترجمة ، وهما العمليتان الأساسيتان لتخليق البروتين ، نحتاج إلى ذلك.

النسخ هو الخطوة الأولى للتعبير الجيني ، حيث يتم فك شفرة rna الرسول في الريبوسوم لإنتاج بولي ببتيد والذي يطوى لاحقًا ليصبح محترفًا نشطًا.

تمثيل تخطيطي لخصلي الحمض النووي أثناء النسخ ونسخة rna الناتجة.

اصنع مثالك الخاص لطفرة تغيير الإطارات.

إنه يحتوي على المنجم الخاص بك بدلاً من uracil.rnaproteinsynthesisse key qn85p6yq02n1 انظر جميع نتائج هذا السؤال وحدة التغذية الراجعة 6.

النسخ هو العملية التي يتم من خلالها نسخ (نسخ) الحمض النووي إلى mrna ، والذي يحمل المعلومات اللازمة لتخليق البروتين.

النسخ هو الخطوة الأولى للتعبير الجيني ، حيث يتم فك شفرة rna الرسول في الريبوسوم لإنتاج بولي ببتيد والذي يطوى لاحقًا ليصبح محترفًا نشطًا.

بروتين ترجمة (تسلسل الأحماض الأمينية):

2.7 نسخ الحمض النووي ، النسخ ، الترجمة.

مثال على ورقة عمل ممارسة النسخ والترجمة:

& # 8250 نسخ وترجمة ممارسة الحمض النووي & # 8250 مفتاح ممارسة النسخ والترجمة لممارسة نسخ الحمض النووي وترجمته.

421775 просмотров 421 тыс.

في التجربة الأولى ، احتوت العاثيات على الحمض النووي المشع ، وتم الكشف عن النشاط الإشعاعي في البكتيريا.

لذلك ، يمكن أن تحدث عمليات النسخ والترجمة وتدهور mrna في وقت واحد.

مفتاح الإجابة على ورقة عمل النسخ والترجمة.

ثم يخرج هذا المرنا من النواة ، حيث يوفر الأساس لترجمة الحمض النووي.


محتويات

قد تحتوي وحدة نسخ الحمض النووي المشفرة للبروتين على كلاهما تسلسل الترميز، والتي سيتم ترجمتها إلى البروتين ، و التسلسلات التنظيمية، التي توجه وتنظم تخليق هذا البروتين. التسلسل التنظيمي قبل ("المنبع" من) تسلسل الترميز يسمى المنطقة الخمسة الأولية غير المترجمة (5'UTR) التسلسل بعد ("المصب" من) تسلسل الترميز يسمى المنطقة الرئيسية الثلاثة غير المترجمة (3'UTR). [3]

على عكس تكرار الحمض النووي ، ينتج عن النسخ مكمل الحمض النووي الريبي الذي يتضمن النيوكليوتيدات uracil (U) في جميع الحالات التي يحدث فيها الثايمين (T) في مكمل الحمض النووي.

واحد فقط من خيطي الحمض النووي يعمل كقالب للنسخ. تتم قراءة خيط DNA المضاد للاندماج بواسطة بوليميراز RNA من نهاية 3 إلى 5 خلال النسخ (3 '→ 5'). يتم إنشاء الحمض النووي الريبي التكميلي في الاتجاه المعاكس ، في اتجاه 5 '→ 3' ، مطابقة لتسلسل خيط الإحساس باستثناء تبديل اليوراسيل للثيمين. يرجع هذا الاتجاه إلى أن بوليميراز RNA يمكنه فقط إضافة نيوكليوتيدات إلى الطرف 3 'من سلسلة mRNA المتنامية. هذا الاستخدام فقط لشريط الحمض النووي 3 '→ 5' يلغي الحاجة إلى شظايا Okazaki التي تظهر في تكرار الحمض النووي. [3] هذا أيضًا يزيل الحاجة إلى RNA التمهيدي لبدء تخليق RNA ، كما هو الحال في تكرار الحمض النووي.

ال عدميُطلق على خيط القوالب (المعنى) للحمض النووي اسم خيط الترميز ، لأن تسلسله هو نفسه نسخة RNA التي تم إنشاؤها حديثًا (باستثناء استبدال اليوراسيل بالثيمين). هذا هو الخيط الذي يتم استخدامه وفقًا للاتفاقية عند تقديم تسلسل الحمض النووي. [5]

النسخ لديه بعض آليات التدقيق اللغوي ، لكنها أقل وأقل فعالية من الضوابط لنسخ الحمض النووي. نتيجة لذلك ، النسخ لديه دقة نسخ أقل من نسخ الحمض النووي. [6]

النسخ ينقسم إلى المبادرة, المروج الهروب, استطالة، و نهاية. [7]

الإعداد لتحرير النسخ

المعززات وعوامل النسخ ومركب الوسيط وحلقات الحمض النووي في نسخ الثدييات تحرير

يتم تنظيم الإعداد للنسخ في الثدييات من خلال العديد من العناصر التنظيمية لرابطة الدول المستقلة ، بما في ذلك المروج الأساسي والعناصر القريبة للمروج التي تقع بالقرب من مواقع بدء النسخ للجينات. تعتبر المحفزات الأساسية جنبًا إلى جنب مع عوامل النسخ العامة كافية لتوجيه بدء النسخ ، ولكن بشكل عام يكون لها نشاط قاعدي منخفض. [8] توجد وحدات تنظيمية مهمة أخرى لرابطة الدول المستقلة موضعية في مناطق الحمض النووي البعيدة عن مواقع بدء النسخ. وتشمل هذه المعززات وكواتم الصوت والعوازل وعناصر الربط. [9] من بين هذه المجموعة من العناصر ، تلعب المعززات وعوامل النسخ المرتبطة بها دورًا رائدًا في بدء النسخ الجيني. [10] يمكن أن يكون لمُحسِّن موضعي في منطقة DNA بعيدة عن محفز الجين تأثير كبير جدًا على نسخ الجين ، حيث تخضع بعض الجينات لما يصل إلى 100 ضعف من النسخ المتزايد بسبب المُحسِّن النشط. [11]

المعززات هي مناطق الجينوم التي تعد عناصر تنظيمية رئيسية للجينات. تتحكم المعززات في برامج نسخ الجينات الخاصة بنوع الخلية ، وغالبًا ما يتم ذلك عن طريق التنقل عبر مسافات طويلة لتقترب ماديًا من محفزات الجينات المستهدفة. [12] في حين أن هناك مئات الآلاف من مناطق الحمض النووي المحسن ، [13] بالنسبة لنوع معين من الأنسجة ، يتم وضع معززات محددة فقط بالقرب من المحفزات التي تنظمها. في دراسة أُجريت على الخلايا العصبية القشرية في الدماغ ، تم العثور على 24937 حلقة ، جلبت معززات إلى المروجين المستهدفين. [11] عدة معززات ، غالبًا ما تكون عند عشرات أو مئات الآلاف من النيوكليوتيدات البعيدة عن جيناتها المستهدفة ، تدور حول محفزات الجينات المستهدفة ويمكنها التنسيق مع بعضها البعض للتحكم في نسخ الجين المستهدف المشترك. [12]

يوضح الرسم التوضيحي التخطيطي في هذا القسم وجود مُحسِّن يدور حوله ليقترب من محفز الجين المستهدف. يتم تثبيت الحلقة بواسطة ثنائى بروتين موصل (على سبيل المثال dimer لـ CTCF أو YY1) ، مع تثبيت أحد أعضاء dimer على شكل الربط الخاص به على المحسن والعضو الآخر مثبت على شكل الربط الخاص به على المحفز (يمثله متعرج أحمر في الرسم التوضيحي). [14] العديد من عوامل النسخ الخاصة بوظيفة الخلية (هناك حوالي 1600 عامل نسخ في خلية بشرية [15]) ترتبط بشكل عام بزخارف معينة على مُحسِّن [16] ومجموعة صغيرة من عوامل النسخ المرتبطة بالمُحسِّن ، عند التقريب إلى محفز بواسطة حلقة DNA ، يتحكم في مستوى نسخ الجين المستهدف. الوسيط (مركب يتكون عادة من حوالي 26 بروتينًا في بنية متفاعلة) يرسل إشارات تنظيمية من عوامل النسخ المرتبطة بالحمض النووي المحسن مباشرة إلى إنزيم RNA polymerase II (pol II) المرتبط بالمحفز. [17]

تُنسخ المُحسِّنات ، عندما تكون نشطة ، بشكل عام من كلا خيوط الحمض النووي مع بوليميرات RNA التي تعمل في اتجاهين مختلفين ، مما ينتج عنه اثنين من RNAs المُحسِّن (eRNAs) كما هو موضح في الشكل. [18] قد يرتبط المُحسِّن غير النشط بعامل نسخ غير نشط. قد تؤدي الفسفرة لعامل النسخ إلى تنشيطه وقد يؤدي عامل النسخ النشط هذا إلى تنشيط المُحسِّن المرتبط به (انظر نجمة حمراء صغيرة تمثل فسفرة عامل النسخ المرتبط بالمُحسِّن في الرسم التوضيحي). [19] يبدأ المُحسِّن المنشط في نسخ الحمض النووي الريبي الخاص به قبل تنشيط نسخ الحمض النووي الريبي المرسال من الجين المستهدف. [20]

CpG Island methylation and demethylation تحرير

يتم أيضًا التحكم في تنظيم النسخ في حوالي 60 ٪ من المروجين عن طريق مثيلة السيتوزينات داخل CpG dinucleotides (حيث يتبع 5 "سيتوزين بـ 3" مواقع جوانين أو CpG). 5-methylcytosine (5-mC) هو شكل ميثلي من السيتوزين الأساسي للحمض النووي (انظر الشكل). 5-mC هو علامة فوق جينية توجد في الغالب داخل مواقع CpG. يوجد حوالي 28 مليون ثنائي نيوكليوتيد CpG في الجينوم البشري. [21] في معظم أنسجة الثدييات ، في المتوسط ​​، تتم ميثلة 70٪ إلى 80٪ من السيتوزينات CpG (مكونة 5-methylCpG أو 5-mCpG). [22] غالبًا ما تحدث السيتوزينات الميثيلية ضمن تسلسل 5’cytosine-guanine 3 في مجموعات تسمى جزر CpG. تحتوي حوالي 60٪ من سلاسل المحفز على جزيرة CpG بينما يحتوي حوالي 6٪ فقط من سلاسل المُحسِّن على جزيرة CpG. [23] تشكل جزر CpG متواليات تنظيمية ، لأنه إذا تمت ميثلة جزر CpG في محفز الجين ، يمكن أن يقلل هذا النسخ الجيني أو يسكته. [24]

ينظم مثيلة الحمض النووي نسخ الجينات من خلال التفاعل مع بروتينات مجال ربط الميثيل (MBD) ، مثل MeCP2 و MBD1 و MBD2. ترتبط بروتينات MBD هذه بشدة بجزر CpG عالية الميثيل. [25] تحتوي بروتينات MBD هذه على مجال ربط ميثيل- CpG بالإضافة إلى مجال قمع النسخ. [25] ترتبط بالحمض النووي الميثلي وتوجه أو توجه معقدات البروتين مع إعادة تشكيل الكروماتين و / أو نشاط تعديل هيستون لجزر CpG الميثيلية. تقوم بروتينات MBD عمومًا بقمع الكروماتين المحلي عن طريق تحفيز إدخال علامات هيستون القمعية ، أو إنشاء بيئة كروماتين قمعية شاملة من خلال إعادة تشكيل النواة وإعادة تنظيم الكروماتين. [25]

كما لوحظ في القسم السابق ، فإن عوامل النسخ عبارة عن بروتينات ترتبط بتسلسلات معينة من الحمض النووي من أجل تنظيم التعبير عن الجين. عادةً ما يكون تسلسل الربط لعامل النسخ في الحمض النووي حوالي 10 أو 11 نيوكليوتيدًا. كما تم تلخيصه في عام 2009 ، فإن Vaquerizas et al. أشار إلى أن هناك ما يقرب من 1400 عامل نسخ مختلف مشفر في الجينوم البشري بواسطة الجينات التي تشكل حوالي 6 ٪ من جميع جينات تشفير البروتين البشري. [26] حوالي 94٪ من مواقع ارتباط عامل النسخ (TFBSs) المرتبطة بالجينات المستجيبة للإشارة تحدث في المعززات بينما تحدث حوالي 6٪ فقط من هذه الـ TFBS في المحفزات. [16]

بروتين EGR1 هو عامل نسخ خاص مهم لتنظيم مثيلة جزر CpG. يوجد موقع ارتباط عامل نسخ EGR1 بشكل متكرر في تسلسل المحسن أو المحفز. [27] يوجد حوالي 12000 موقع ربط لـ EGR1 في جينوم الثدييات وحوالي نصف مواقع ربط EGR1 موجودة في المحفزات ونصفها في المعززات. [27] إن ارتباط EGR1 بموقع ربط الحمض النووي المستهدف الخاص به غير حساس لمثيلات السيتوزين في الحمض النووي. [27]

بينما لا يمكن اكتشاف سوى كميات صغيرة من بروتين عامل النسخ EGR1 في الخلايا غير المحفزة ، فإن ترجمة EGR1 تحول الجين إلى بروتين في ساعة واحدة بعد التحفيز بشكل كبير. [28] يمكن تحفيز التعبير عن بروتينات عامل النسخ EGR1 ، في أنواع مختلفة من الخلايا ، بواسطة عوامل النمو ، والناقلات العصبية ، والهرمونات ، والإجهاد ، والإصابة. [28] في الدماغ ، عندما يتم تنشيط الخلايا العصبية ، يتم تنظيم بروتينات EGR1 وترتبط (تجنيد) إنزيمات TET1 الموجودة مسبقًا والتي يتم التعبير عنها بشكل كبير في الخلايا العصبية. يمكن أن تحفز إنزيمات TET نزع ميثيل 5-ميثيل سيتوزين. عندما تجلب عوامل النسخ EGR1 إنزيمات TET1 إلى مواقع ربط EGR1 في المروجين ، يمكن لإنزيمات TET إزالة ميثيل جزر CpG الميثيلية في تلك المحفزات. عند إزالة الميثيل ، يمكن لهؤلاء المروجين البدء في نسخ جيناتهم المستهدفة. يتم التعبير عن مئات الجينات في الخلايا العصبية بشكل تفاضلي بعد تنشيط الخلايا العصبية من خلال توظيف EGR1 لـ TET1 في التسلسلات التنظيمية الميثيلية في مروجيها. [27]

يتم أيضًا تغيير مثيلة المروجين استجابة للإشارات. تحفز نقل ميثيل الحمض النووي للثدييات الثلاثة (DNMT1 و DNMT3A و DNMT3B) إضافة مجموعات الميثيل إلى السيتوزينات في الحمض النووي. في حين أن DNMT1 عبارة عن "صيانة" ميثيل ترانسفيراز ، يمكن لـ DNMT3A و DNMT3B تنفيذ عمليات ميثيل جديدة. هناك أيضًا نوعان من الأشكال الإسوية لبروتين لصق يتم إنتاجهما من DNMT3A الجين: بروتينات DNA methyltransferase DNMT3A1 و DNMT3A2. [29]

يتصرف الشكل الإسوي اللصق DNMT3A2 كمنتج لجين كلاسيكي فوري مبكر ، على سبيل المثال ، يتم إنتاجه بشكل قوي وعابر بعد تنشيط الخلايا العصبية. [30] حيث يبدو أن الشكل الإسوي لـ DNA methyltransferase DNMT3A2 يربط ويضيف مجموعات الميثيل إلى السيتوزينات يبدو أنه يتحدد بواسطة تعديلات هيستون بعد الترجمة. [31] [32] [33]

من ناحية أخرى ، يتسبب التنشيط العصبي في تدهور DNMT3A1 مصحوبًا بخفض المثيلة لمحفز مستهدف واحد على الأقل تم تقييمه. [34]

بدء تحرير

يبدأ النسخ بربط بوليميراز الحمض النووي الريبي ، جنبًا إلى جنب مع واحد أو أكثر من عوامل النسخ العامة ، إلى تسلسل DNA محدد يُشار إليه باسم "محفز" لتكوين مُحفز بوليميريز الحمض النووي الريبي "معقد مغلق". في "المركب المغلق" لا يزال الحمض النووي للمحفز مزدوج الشريطة. [7]

بوليميراز الحمض النووي الريبي ، بمساعدة واحد أو أكثر من عوامل النسخ العامة ، يقوم بعد ذلك بفك ما يقرب من 14 زوجًا قاعديًا من الحمض النووي لتشكيل معقد مفتوح لبوليميراز الحمض النووي الريبي. في "المركب المفتوح" يكون الحمض النووي للمحفز غير ملفوف جزئيًا ووحيد الجديلة. يشار إلى الحمض النووي المكشوف أحادي الجديلة باسم "فقاعة النسخ". [7]

RNA polymerase ، بمساعدة واحد أو أكثر من عوامل النسخ العامة ، ثم يختار a موقع بدء النسخ في فقاعة النسخ ، يرتبط بـ NTP بدء و NTP ممتد (أو تمهيدي RNA قصير و NTP ممتد) مكمل لتسلسل موقع بدء النسخ ، ويحفز تكوين الرابطة لإنتاج منتج RNA أولي. [7]

في البكتيريا ، يتكون holoenzyme RNA polymerase من خمس وحدات فرعية: وحدتان α ووحدة فرعية 1 ووحدة فرعية 1 ووحدة فرعية 1. في البكتيريا ، يوجد عامل نسخ عام واحد للحمض النووي الريبي يُعرف باسم عامل سيجما. يرتبط إنزيم نواة بوليميريز الحمض النووي الريبي بعامل النسخ البكتيري العام (سيغما) لتكوين إنزيم بوليميريز الحمض النووي الريبي ومن ثم يرتبط بالمحفز. [7] (يسمى RNA polymerase بالإنزيم المجسم عندما يتم ربط وحدة سيجما الفرعية بالإنزيم الأساسي الذي يتكون من وحدتين فرعيتين α ، 1 وحدة فرعية ، 1 'وحدة فرعية فقط). على عكس حقيقيات النوى ، فإن النيوكليوتيدات البادئة لمرنا البكتيرية الوليدة لا تتوج بنكليوتيد الجوانين المعدل. النوكليوتيدات البادئة للنصوص البكتيرية تحمل 5 ثلاثي فوسفات (5′-PPP) ، والتي يمكن استخدامها لرسم خرائط على مستوى الجينوم لمواقع بدء النسخ. [35]

في العتائق وحقيقيات النوى ، يحتوي RNA polymerase على وحدات فرعية متماثلة لكل من الوحدات الفرعية الخمسة لـ RNA polymerase في البكتيريا ، كما يحتوي أيضًا على وحدات فرعية إضافية. في العتائق وحقيقيات النوى ، يتم تنفيذ وظائف عامل النسخ العام البكتيري بواسطة عوامل نسخ عامة متعددة تعمل معًا. [7] في العتائق ، هناك ثلاثة عوامل عامة للنسخ: TBP و TFB و TFE. في حقيقيات النوى ، في النسخ المعتمد على RNA polymerase II ، هناك ستة عوامل نسخ عامة: TFIIA ، TFIIB (مقوم من TFB البدائي) ، TFIID (عامل متعدد الوحدات حيث تكون الوحدة الفرعية الرئيسية ، TBP ، مقومًا لـ TBP الأثري) ، TFIIE (أخصائي تقويم العظام من TFE) و TFIIF و TFIIH. يعتبر TFIID المكون الأول الذي يرتبط بالحمض النووي بسبب ارتباط TBP ، بينما TFIIH هو المكون الأخير الذي يتم تجنيده. في العتائق وحقيقيات النوى ، يُشار عادةً إلى المركب المغلق لمُحفِّز بوليميراز الحمض النووي الريبي باسم "معقد التهيؤ المسبق". [36]

يتم تنظيم بدء النسخ عن طريق بروتينات إضافية ، تُعرف باسم المنشطات والمثبطات ، وفي بعض الحالات ، المُنشِّطات أو المُثبطات المُرتبطة بها ، والتي تعدل تكوين ووظيفة مُركب بدء النسخ. [7]

المروج تحرير الهروب

بعد تصنيع الرابطة الأولى ، يجب أن يفلت بوليميراز الحمض النووي الريبي من المحفز. خلال هذا الوقت ، هناك ميل لإطلاق نسخة RNA وإنتاج نسخ مقطوعة. يسمى هذا بالبدء المجهض ، وهو شائع لكل من حقيقيات النوى وبدائيات النوى. [37] يستمر بدء فاشل في الحدوث حتى يتم تصنيع منتج RNA بطول عتبة يقارب 10 نيوكليوتيدات ، وعند هذه النقطة يحدث هروب المحفز ويتم تكوين معقد استطالة النسخ.

ميكانيكيًا ، يحدث هروب المروج من خلال تقشير الحمض النووي ، مما يوفر الطاقة اللازمة لكسر التفاعلات بين إنزيم بوليميريز الحمض النووي الريبي والمحفز. [38]

في البكتيريا ، كان يُعتقد تاريخيًا أن عامل سيجما يتم إطلاقه بالتأكيد بعد حدوث تصفية المروج. كانت هذه النظرية معروفة باسم نموذج الإفراج ملزم. ومع ذلك ، أظهرت البيانات اللاحقة أنه عند وبعد تصفية المروج ، يتم تحرير عامل سيجما وفقًا لنموذج عشوائي يعرف باسم نموذج الافراج العشوائي. [39]

في حقيقيات النوى ، في مروج معتمد على RNA polymerase II ، عند إزالة المروج ، فسفوريلات TFIIH سيرين 5 في مجال الكربوكسي الطرفي لـ RNA polymerase II ، مما يؤدي إلى توظيف إنزيم السد (CE). [40] [41] الآلية الدقيقة لكيفية تحفيز CE على إزالة المحفز في حقيقيات النوى ليست معروفة بعد.

تحرير الاستطالة

خيط واحد من الحمض النووي ، و ستراند قالب (أو حبلا غير مشفر) ، كقالب لتخليق الحمض النووي الريبي. مع استمرار النسخ ، يجتاز RNA polymerase خيط القالب ويستخدم تكامل الاقتران الأساسي مع قالب DNA لإنشاء نسخة RNA (التي تطول أثناء الاجتياز). على الرغم من أن بوليميريز الحمض النووي الريبي يجتاز حبلا القالب من 3 '→ 5' ، يمكن أيضًا استخدام خيط الترميز (غير القالب) والحمض النووي الريبي المشكل حديثًا كنقاط مرجعية ، لذلك يمكن وصف النسخ بأنه يحدث 5 '→ 3'. ينتج عن ذلك جزيء RNA من 5 '→ 3' ، نسخة طبق الأصل من حبلا الترميز (باستثناء أنه يتم استبدال الثايمينات بـ uracils ، وتتكون النيوكليوتيدات من سكر ريبوز (5 كربون) حيث يحتوي الحمض النووي على deoxyribose (أكسجين أقل واحد ذرة) في العمود الفقري للسكر والفوسفات). [ بحاجة لمصدر ]

يمكن أن يشتمل نسخ mRNA على عدة بوليمرات RNA على قالب DNA واحد وجولات متعددة من النسخ (تضخيم mRNA معين) ، لذلك يمكن إنتاج العديد من جزيئات mRNA بسرعة من نسخة واحدة من الجين. [ بحاجة لمصدر ] معدلات الاستطالة المميزة في بدائيات النوى وحقيقيات النوى هي حوالي 10-100 نانو نت / ثانية. [42] في حقيقيات النوى ، تعمل النيوكليوسومات كحواجز رئيسية لنسخ البوليميرات أثناء استطالة النسخ. [43] [44] في هذه الكائنات الحية ، يمكن تنظيم التوقف الناجم عن النيوكليوسومات عن طريق عوامل استطالة النسخ مثل TFIIS. [44]

يتضمن الاستطالة أيضًا آلية تدقيق يمكن أن تحل محل القواعد المدمجة بشكل غير صحيح. في حقيقيات النوى ، قد يتوافق هذا مع فترات توقف قصيرة أثناء النسخ تسمح بربط عوامل تحرير الحمض النووي الريبي المناسبة. قد تكون هذه التوقفات متأصلة في بوليميراز الحمض النووي الريبي أو بسبب بنية الكروماتين. [ بحاجة لمصدر ]

تحرير الإنهاء

تستخدم البكتيريا استراتيجيتين مختلفتين لإنهاء النسخ - الإنهاء المستقل عن Rho والإنهاء المعتمد على Rh. في إنهاء النسخ المستقل عن عامل Rh ، يتوقف نسخ الحمض النووي الريبي (RNA) عندما يشكل جزيء الحمض النووي الريبي المركب حديثًا حلقة دبوس شعر غنية بـ G-C تليها سلسلة منا. عندما يتشكل دبوس الشعر ، يكسر الضغط الميكانيكي روابط rU-dA الضعيفة ، ويملأ الآن هجين DNA-RNA. يؤدي هذا إلى سحب نسخة poly-U من الموقع النشط لـ RNA polymerase ، مما يؤدي إلى إنهاء النسخ. في نوع الإنهاء "المعتمد على Rho" ، يعمل عامل بروتين يسمى "Rho" على زعزعة التفاعل بين القالب و mRNA ، وبالتالي إطلاق mRNA المركب حديثًا من مجمع الاستطالة. [45]

يعتبر إنهاء النسخ في حقيقيات النوى أقل فهمًا منه في البكتيريا ، ولكنه يتضمن تقسيم النسخة الجديدة متبوعة بإضافة مستقلة عن القالب للأدينينات في نهايتها الجديدة 3 '، في عملية تسمى تعدد الأدينيل. [46]


البيولوجيا التركيبية للحمض النووي الريبي

تلعب جزيئات الحمض النووي الريبي أدوارًا تنظيمية مهمة ومتنوعة في الخلية بفضل تفاعلها مع الأحماض النووية الأخرى والبروتينات والجزيئات الصغيرة. مستوحاة من هذا التنوع الطبيعي ، صمم الباحثون جزيئات الحمض النووي الريبي بوظائف بيولوجية جديدة. في العامين الماضيين ، أنتجت الجهود المبذولة في مجال البيولوجيا التركيبية مكونات جديدة من الحمض النووي الريبي الاصطناعية قادرة على تنظيم التعبير الجيني في الجسم الحي إلى حد كبير في البكتيريا والخميرة ، مما يمهد الطريق للسلوك الخلوي القابل للبرمجة والقابل للتطوير. تشمل التحديات الفورية لهذا المجال الناشئ تحديد كيفية تنفيذ تقنيات التطور الحسابي والموجه لزيادة تعقيد أنظمة الحمض النووي الريبي المهندسة ، بالإضافة إلى تحديد كيفية توسيع هذه الأنظمة على نطاق واسع لتشمل أنظمة الثدييات. تشمل التحديات الأخرى تصميم جزيئات الحمض النووي الريبي لتكون مجسات للمنبهات داخل الخلايا والبيئية ، وتحقيقات لاستكشاف سلوك الشبكات البيولوجية ومكونات أنظمة التحكم الخلوية المهندسة.


4.5: نسخ الحمض النووي إلى الحمض النووي الريبي - علم الأحياء

الفصل الثاني عشر: وظيفة الجينات وتنظيم الجينات والتكنولوجيا الحيوية

لديك وصول مفتوح (لا يلزم تسجيل الدخول أو كلمة المرور) إلى المواد التعليمية على موقع ويب Text. حدد "الموارد" من أعلى يسار الصفحة وحدد الفصل النصي الذي تريده.

موودل

يمكنك أيضًا طرح الأسئلة والاطلاع على إجابات لأسئلة زملائك في الفصل في Moodle في منتدى "Talk to Ed".

أهداف:

سيساعدك محتوى محاضرة اليوم في الإجابة عن الأسئلة المتعلقة بهذه المهام:

تعيين Moodle الثاني ، المقرر تقديمه في منتدى TA's Moodle الخاص بك بحلول الساعة 8 صباحًا الثلاثاء 30 مارس.

بعد دراسة هذه المادة ، يجب أن تكون قادرًا على:

ارسم مخططًا أو أنشئ خريطة مفهوم أو اكتب فقرة تشرح العلاقات بين هذه المصطلحات:

كروموسوم أليل التعبير الجيني
سمة الحمض النووي بوليميراز الحمض النووي الريبي
رسول RNA نقل الحمض النووي الريبي RNA الريبوسوم
الكودونات أنتيكودون الريبوسومات
النسخ ترجمة معالجة الحمض النووي الريبي
أحماض أمينية بولي ببتيدات بروتين
البروتين للطي الهيكل الأساسي الهيكل الثانوي
الهيكل الثالث هيكل رباعي الإنترونات والإكسونات

استخدم نماذج من الحمض النووي ، والحمض النووي الريبي ، والأحماض الأمينية لتوضيح العلاقة بين تسلسل نيوكليوتيدات الحمض النووي لأليل معين ، مثل أليل مرض الخلايا المنجلية أو أليل التليف الكيسي ، وإنتاج نسخة معينة من البروتين .

نوضح النسخ والترجمة ، ودور بوليميريز RNA ، و messenger RNA ، و RNA الناقل ، و RNA الريبوزومي ، و ribosomes في تنفيذ هاتين العمليتين.

اشرح ، بشكل عام ، كيف يحدد ترتيب وأنواع الأحماض الأمينية التي يتكون منها البروتين شكله النهائي ، وفي النهاية ، وظيفته.

موارد الويب:

اختر "نسخ الرمز" باتجاه الجزء السفلي من الشاشة

ثم حدد "تجميعها" من أعلى الشاشة التالية.

ثم اختر "حركة النسخ المتماثل"

اختر "نسخ الرمز" باتجاه الجزء السفلي من الشاشة

ثم حدد "تجميعها" من أعلى الشاشة التالية.

ثم اختر "تحويل الصوت إلى نص"

اختر "قراءة الكود" باتجاه الجزء السفلي من الشاشة

ثم حدد "تجميعها" من أعلى الشاشة التالية.

ثم اختر "الرسوم المتحركة للترجمة"

DNA من البداية
كل ما تريد معرفته عن الحمض النووي مع رسوم متحركة ودروس مفهومة.

تخليق البروتين: نظرة عامة

DNA to RNA to Protein (الشكل 12.1 ، في Hoefnagels ، الصفحة 236).
يتم نسخ المعلومات المخزنة في الحمض النووي إلى RNA (النسخ) ، والذي يستخدم لتجميع البروتينات (الترجمة).

النسخ: DNA إلى RNA

يحدث النسخ في النواة.

النسخ هو العملية التي يتم من خلالها تجميع الحمض النووي الريبي من قالب DNA بواسطة إنزيم RNA Polymerase.

نسخ DNA - & gt RNA من DNA Interactive - يجب رؤيته.

اختر "نسخ الرمز" باتجاه الجزء السفلي من الشاشة

ثم حدد "تجميعها" من أعلى الشاشة التالية.

ثم اختر "تحويل الصوت إلى نص"

أشارت TAs إلى خطأ مفاهيمي في سرد ​​هذا الفيلم. نص صفحة الويب صحيح ، لكن السرد خاطئ. اكتب لي في منتدى "Talk to Ed" في Moodle وأخبرني ما هو رأيك في المشكلة.

النسخ هو تخليق جزيء الحمض النووي الريبي مكمل في تسلسل النوكليوتيدات إلى جانب واحد (الجانب المنسوخ أو القالب) من قسم من الحلزون المزدوج للحمض النووي (سيكون هذا أليلًا لسمة معينة). يتم نسخ المعلومات ولكن بشكل مكمل:

C في الحمض النووي الريبي مكمل لـ G في الحمض النووي

G في الحمض النووي الريبي مكمل لـ C في الحمض النووي

A في الحمض النووي الريبي مكمل لـ T في الحمض النووي

يو لا تي في الحمض النووي الريبي مكمل لـ A في الحمض النووي

DNA مقابل RNA (الشكل 12.2 ، في Hoefnagels ، الصفحة 237). الحمض النووي الريبي هو جزيء وحيد الخيط ، تحتوي نيوكليوتيداته على ريبوز السكر بدلاً من ديوكسيريبوز وقاعدة النوكليوتيدات اليوراسيل بدلا من الثايمين.

عوامل النسخ (الشكل 12.11 ، في Hoefnagels ، الصفحة 246) هي جزيئات بروتينية تحدد الجينات التي يتم التعبير عنها في الأنسجة وفي مراحل التطور. ال المروج، وهو تسلسل تحكم بالقرب من بداية الجين ، يجذب بروتينًا ملزمًا ثم عوامل نسخ أخرى. يخبر إنزيم بوليميراز RNA بمكان الارتباط والبدء في صنع RNA.

تقوم الإنزيمات بفك خيط الحمض النووي ، ويبني بوليميراز الحمض النووي الريبي سلسلة الحمض النووي الريبي باستخدام الشريط المنسوخ للحلزون المزدوج للحمض النووي كقالب.

المراحل الثلاث للنسخ (الشكل 12.3 ، في Hoefnagels ، الصفحة 238). يتم نسخ العديد من النسخ المتطابقة من الحمض النووي الريبي في وقت واحد ، مع بدء بوليميراز الحمض النووي الريبي تلو الآخر. RNA قصير العمر نسبيًا ، لذلك يجب على الخلية نسخ جينات معينة باستمرار للحفاظ على إمدادات البروتينات الأساسية.

معالجة الحمض النووي الريبي

يخضع RNA يتم المعالجة في النواة بعد النسخ.

معالجة Messenger RNA (انظر الشكل 12.4 في نص Hoefnagels الخاص بك.)

يضاف "غطاء" إلى الطرف 5 للجزيء ، ويضاف "ذيل بولي-أ" إلى الطرف 3. (فكر في هذا على أنه "ممر قاعة" ، يسمح للجزيء بمغادرة النواة).

تسمى التسلسلات غير المشفرة الإنترونات تتم إزالة. الإنترونات (فيتُنتج أجزاء من الحمض النووي الريبي المخترق أو غير المشفر أجزاءً من الحمض النووي الريبي يتم إزالتها بواسطة الإنزيمات ، تاركةً فقط أقسام الحمض النووي الريبي التي ينتجها exons في الحمض النووي ليتم تجميعها مرة أخرى.

رسم متحرك لسلسلة معقدة من خطوات الإنزيم التي تقطع الإنترونات وتجمع الإكسونات معًا من sumanasinc.com.
حدد "الربط مرنا".
مجرد مشاهدة الرسوم المتحركة للحصول على "جوهر" مفهوم معالجة الحمض النووي الريبي.

أصبح الحمض النووي الريبي المرسال الآن "ناضجًا" ويمكنه الخروج من النواة. تنتقل جزيئات الحمض النووي الريبي إلى السيتوبلازم عبر مسام الغشاء النووي.

يتم إنتاج ثلاثة أنواع من الحمض النووي الريبي عن طريق نسخ جينات معينة

رسول RNA (مرنا) هي نسخة مجانية من خيط واحد (القالب ، أو الخيط المنسوخ) لجزء من جزيء الحمض النووي المكون من أليل. يعمل كمرسل لنقل المعلومات المخزنة في الحمض النووي في النواة إلى السيتوبلازم حيث يمكن للريبوسومات الموجودة على الشبكة الإندوبلازمية أن تترجمها لتخليق جزيئات البروتين. تشكل كل ثلاث قواعد mRNA في صف واحد كودون (من accessexcellence.org) التي تحدد حمض أميني معين.

نقل الحمض النووي الريبي (الحمض النووي الريبي) (انظر شكل نص Hoefnagels 12.6 ، صفحة 241) صغير وله بنية ثانوية وثالثية محددة جدًا بحيث يمكنه ربط حمض أميني في أحد طرفيه و mRNA في الطرف الآخر. يحمل كل حمض أميني إلى الريبوسوم. يحتوي الحمض الريبي النووي النقال (tRNA) على سلسلة من 3 قواعد نيوكليوتيدية في أحد طرفي الجزيء تسمى an أنتيكودون. هذا Anticodon (من accessexcellence.org) مكمل لكودون معين لجزيء mRNA.

RNA الريبوسوم (rRNA) هو أحد المكونات الهيكلية للريبوسوم (انظر نص Hoefnagels الشكل 12.7 ، ص 241). تدعم الريبوسومات تركيب البروتين وتحفزه. في حقيقيات النوى ، يحتوي الريبوسوم على وحدتين فرعيتين (كبيرة وصغيرة) ، تحتويان على 82 بروتينًا وأربعة جزيئات من الرنا الريباسي معًا.

الكود الجيني

(جدول نص Hoefnagels 12.2 ، ص 240)

الكود الجيني (من accessexcellence.org) ، لترجمة الكودونات إلى الأحماض الأمينية

ثلاث قواعد متتالية في جزيء mRNA تشكل كودون (من accessexcellence.org) وهو رمز لحمض أميني واحد.

الشفرة زائدة عن الحاجة ، حيث تحتوي بعض الأحماض الأمينية على أكثر من كودون واحد. على سبيل المثال ، الكودونات GCU و GCC و GCA و GCG جميعها كود للألانين (Ala).

من المرجح أن يؤثر التغيير في القاعدة الأولى أو الثانية من الكودون على "معنى" الكودون أكثر من التغيير في القاعدة الثالثة.

يبدأ كودون AUG في الترجمة ، وتتوقف ترجمة الكودونات UGA و UAA و UAG.

ترجمة: RNA إلى بروتين

تحدث الترجمة في السيتوبلازم في الريبوسومات في قسم الطوارئ.

الترجمة هي العملية التي يتم من خلالها استخدام المعلومات المنقولة في الرنا المرسال لتوجيه تخليق بولي ببتيد. انظر الشكل 12.8 ، ص. 242 في نص Hoefnagels.

ترجمة mRNA - & gt بروتين من DNA Interactive - يجب رؤيته.

اختر "قراءة الكود" باتجاه الجزء السفلي من الشاشة

ثم حدد "تجميعها" من أعلى الشاشة التالية.

ثم اختر "الرسوم المتحركة للترجمة"

المراحل الثلاث للترجمة

المبادرة: يشكل أول كودون مرنا AUG معقدًا مع البادئ tRNA (يحمل الحمض الأميني ميثيونين) والوحدة الفرعية الريبوسومية الصغيرة. انظر الشكل 12.8 ، ص. 242 في نص Hoefnagels. ثم تنضم الوحدة الفرعية الريبوسومية الكبيرة إلى هذا المجمع لتبدأ المرحلة التالية.

استطالة: الإضافة التدريجية للأحماض الأمينية إلى سلسلة بولي ببتيد متنامية. يتم نقل الأحماض الأمينية إلى الريبوسوم بواسطة الحمض الريبي النووي النقال. يتحرك الريبوسوم على طول كودون mRNA واحدًا تلو الآخر ، وينقل الأحماض الأمينية الجديدة إلى سلسلة البولي ببتيد المتنامية عبر روابط الببتيد. انظر الشكل 12.8 ، ص. 242 في نص Hoefnagels.

نهاية: يتوقف الاستطالة عند كودون إيقاف مرنا (UGA ، UAA ، UAG) ، ويتم تحرير البولي ببتيد الجديد. ينقسم الريبوسوم إلى وحداته الفرعية الكبيرة والصغيرة ، ويطلق البروتين الجديد و mRNA. انظر الشكل 12.8 ، ص. 242 في نص Hoefnagels.

يمكن للعديد من الريبوسومات (polyribosomes) أن تترجم نفس جزيء mRNA في وقت واحد. انظر الشكل. 12.9 ، ص. 244 في نص Hoefnagels.
تساعد بروتينات Chaparone في توجيه عملية طي البروتين الجديد (عديد الببتيد).

أمثلة على النسخ والترجمة

في هذا الرسم التوضيحي ، يكون الشريط المنسوخ للحمض النووي هو السطر العلوي من الأحرف (TAC CAC ، إلخ).

لاحظ أن تسلسل mRNA يشبه إلى حد كبير الجانب غير المكتوب من الحمض النووي باستثناء ، بالطبع ، وجود U في RNA و T في الحمض النووي.

نسخة الحمض النووي الريبي لجين بيتا غلوبين وتسلسل الأحماض الأمينية المقابلة ، من دكتور روبرت ج. هوسكي.

هنا يمكنك رؤية النسخة الكاملة (جزيء الرنا المرسال الجديد) تمامًا كما يتم إنتاجه بواسطة بوليميراز الحمض النووي الريبي من خيط الحمض النووي المنسوخ.

يتم قطع الإنترونات ، المقاطع الملونة الأرجواني ، بواسطة إنزيمات في النواة.

يتم تقطيع الإكسونات ، المقاطع السوداء ، معًا مرة أخرى بواسطة إنزيمات أخرى وإرسالها إلى الريبوسومات للترجمة.

تصطف اختصارات الأحماض الأمينية مع الكودونات في الإكسونات حتى تتمكن من رؤية الهيكل الأساسي لبروتين بيتا غلوبين.

بعد الترجمة

غالبًا ما يتم تعديل البروتينات المُصنَّعة حديثًا بعد الترجمة (بعد الترجمة) قبل أن تتمكن من أداء وظيفتها.

تنثني البروتينات في بنية محددة ثلاثية الأبعاد (التشكل) عند خروجها من الريبوسوم.

تشرف بروتينات Chaparone على عملية الطي المناسب. الشكل 12.9 ، ص. 244 في نص Hoefnagels.

رسم متحرك للبروتينات التي يتم تعديلها بواسطة أجسام ER و Golgi قبل إفرازها من الخلية. من sumanasinc.com. حدد "إفراز البروتين".
هل تتذكر إجابتك على سؤال التعيين المنزلي الذي يتناول إفراز بروتين الحليب البشري؟

قد تنضم البروتينات إلى وحدات بولي ببتيد أخرى لتكوين بروتين وظيفي أكبر ، كما رأينا مع الهيموجلوبين من Medline Plus. (يتكون الهيموغلوبين من سلسلتي ألفا غلوبين وسلاسل بيتا غلوبين بالإضافة إلى 4 مجموعات هيم تحمل الأكسجين.)

يمكن أن تسبب الأخطاء في طي البروتين المرض ، مثل مرض الخلايا المنجلية أو التليف الكيسي.

لمزيد من المعلومات حول بنية البروتين ، راجع محاضرتنا الأخيرة.

ملخص

يتم نسخ الجينات (DNA) إلى RNA بواسطة إنزيم RNA polymerase. يتم التحكم في هذه العملية بواسطة بروتينات تسمى عوامل النسخ.

قبل مغادرة النواة ، تتم معالجة الحمض النووي الريبي. إلى mRNA ، تتم إضافة غطاء وذيل وإزالة التسلسلات غير المشفرة (الإنترونات).

في السيتوبلازم ، تُترجم جزيئات الرنا المرسال عن طريق الريبوسومات (الرنا الريباسي + البروتينات الريبوزومية) التي تتطابق مع الكودونات ذات 3 قواعد من الرنا المرسال مع المضادات ثلاثية القواعد لجزيئات الرنا الريباسي المناسبة. يبدأ أول كودون AUG في الترجمة ، وتقرأ الرسالة ثلاث قواعد متتالية في كل مرة ، وتتوقف الترجمة عند الوصول إلى رمز الإيقاف.

غالبًا ما يتم تعديل البروتينات المُصنَّعة حديثًا بعد الترجمة ، حتى تتمكن من أداء وظيفتها بشكل صحيح.


شكوى DMCA

إذا كنت تعتقد أن المحتوى المتاح عن طريق موقع الويب (كما هو محدد في شروط الخدمة الخاصة بنا) ينتهك واحدًا أو أكثر من حقوق الطبع والنشر الخاصة بك ، فيرجى إخطارنا من خلال تقديم إشعار كتابي ("إشعار الانتهاك") يحتوي على المعلومات الموضحة أدناه إلى الوكيل المذكور أدناه. إذا اتخذ Varsity Tutors إجراءً ردًا على إشعار الانتهاك ، فسيحاول بحسن نية الاتصال بالطرف الذي جعل هذا المحتوى متاحًا عن طريق عنوان البريد الإلكتروني الأحدث ، إن وجد ، الذي قدمه هذا الطرف إلى Varsity Tutor.

قد تتم إعادة توجيه إشعار الانتهاك الخاص بك إلى الطرف الذي جعل المحتوى متاحًا أو إلى جهات خارجية مثل ChillingEffects.org.

يُرجى العلم أنك ستكون مسؤولاً عن التعويضات (بما في ذلك التكاليف وأتعاب المحاماة) إذا لم تُثبت بالدليل المادي أن منتجًا أو نشاطًا ما ينتهك حقوق الطبع والنشر الخاصة بك. وبالتالي ، إذا لم تكن متأكدًا من أن المحتوى الموجود على الموقع الإلكتروني أو المرتبط به ينتهك حقوق الطبع والنشر الخاصة بك ، فيجب أن تفكر أولاً في الاتصال بمحامٍ.

الرجاء اتباع هذه الخطوات لتقديم إشعار:

يجب عليك تضمين ما يلي:

توقيع مادي أو إلكتروني لمالك حقوق الطبع والنشر أو شخص مخول بالتصرف نيابة عنه تعريف بحقوق النشر المزعوم انتهاكها وصفًا لطبيعة وموقع المحتوى الذي تدعي أنه ينتهك حقوق الطبع والنشر الخاصة بك ، بما يكفي التفاصيل للسماح للمدرسين المختلفين بالعثور على هذا المحتوى وتحديده بشكل إيجابي ، على سبيل المثال ، نطلب رابطًا إلى السؤال المحدد (وليس فقط اسم السؤال) الذي يحتوي على المحتوى ووصف أي جزء معين من السؤال - صورة ، أو الرابط والنص وما إلى ذلك - تشير شكواك إلى اسمك وعنوانك ورقم هاتفك وعنوان بريدك الإلكتروني وبيان من جانبك: (أ) تعتقد بحسن نية أن استخدام المحتوى الذي تدعي أنه ينتهك حقوق الطبع والنشر الخاصة بك هو غير مصرح به بموجب القانون ، أو من قبل مالك حقوق الطبع والنشر أو وكيل المالك (ب) أن جميع المعلومات الواردة في إشعار الانتهاك الخاص بك دقيقة ، و (ج) تحت طائلة عقوبة الحنث باليمين ، أنك إما مالك حقوق الطبع والنشر أو شخص مخول بالتصرف نيابة عنه.

أرسل شكواك إلى وكيلنا المعين على:

تشارلز كوهن فارسيتي توتورز ذ م م
101 طريق هانلي ، جناح 300
سانت لويس ، مو 63105


النسخ: DNA → RNA

النسخ هو النصف الأول من العقيدة المركزية. هذا هو المكان الذي يتم فيه ترجمة الحمض النووي إلى الحمض النووي الريبي. يحدث النسخ في نواة الخلية - لا يمكن للحمض النووي أن يترك النواة. هناك ثلاث خطوات في النسخ: البدء والاستطالة والإنهاء (هذه أيضًا هي نفس الخطوات كما في الترجمة ومع ذلك ، تحدث أشياء مختلفة في خطوات العمليات المختلفة).

  1. المبادرة: يبدأ النسخ عند المحفز: منطقة معينة من الجين. يرتبط بوليميراز الحمض النووي الريبي بالمروج. هذا يشير إلى الحمض النووي للاسترخاء. الأنزيم جاهز الآن لصنع مرنا
  2. استطالة: تضاف النيوكليوتيدات إلى خيط الرنا المرسال
    • تذكر: الثايمين يحدث فقط في الحمض النووي ، واليوراسيل يحدث فقط في الحمض النووي الريبي!
  3. نهاية: ينتهي النسخ عندما يواجه بوليميراز الرنا تسلسل توقف (إنهاء) في الجين.

بوليميراز الحمض النووي الريبي

هناك ثلاثة أنواع من RNA Polymerase حقيقية النواة. بشكل مناسب ، أطلقوا على RNA Polymerase I و RNA Polymerase II و RNA Polymerase III.

  • بوليميراز الحمض النووي الريبي أنا يقع في النواة ، ويسهل نسخ الحمض النووي الريبي (rRNA) ، والذي تتم معالجته وتجميعه في ريبوسومات.
  • بوليميراز الحمض النووي الريبي II يقع في النواة ويقوم بتوليف جميع ما قبل mRNAs النووية المشفرة للبروتين.
  • بوليميراز الحمض النووي الريبي الثالث يقع أيضًا في النواة. يقوم هذا البوليميراز بنسخ مجموعة متنوعة من الحمض النووي الريبي البنيوي الذي يتضمن 5S pre-rRNA ، ونقل ما قبل RNAs (pre-tRNAs) ، و Pre-RNAs النووية الصغيرة.

معالجة مرنا

بعد النسخ ، يجب أن تخضع جزيئات الرنا المرسال الأولية حقيقية النواة لعدة خطوات معالجة قبل أن تتم ترجمتها.

يتم طلاء Pre-mRNAs أولاً ببروتينات RNA التي تعمل على تثبيت الحمض النووي الريبي ، وهي تحمي ما قبل mRNA من التدهور أثناء معالجتها وتصديرها من النواة. أهم ثلاث خطوات لمعالجة ما قبل الرنا المرسال هي إضافة عوامل التثبيت والإشارة في طرفي 5 و 3 للجزيء ، وإزالة التسلسلات المتداخلة التي لا تحدد الأحماض الأمينية المناسبة. في حالات نادرة ، يمكن "تحرير" نسخة mRNA بعد نسخها.

أسئلة الممارسة

في أي خطوة من خطوات النسخ يتلاشى الحمض النووي؟

ما هي وظيفة RNA polymerase II؟

  1. ينسخ نقل ما قبل RNAs (pre-tRNAs)
  2. يسهل نسخ الحمض النووي الريبي (الرنا الريباسي)
  3. يقوم بتوليف جميع ما قبل mRNAs النووية المشفرة للبروتين

مجمع MRE11-RAD50-NBS1 كافٍ لتعزيز النسخ بواسطة RNA Polymerase II عند فواصل الشرائط المزدوجة عن طريق ذوبان نهايات الحمض النووي

يدعم مجمع MRE11-RAD50-NBS1 (MRN) تخليق الحمض النووي الريبي طويل الأمد غير المشفر الناجم عن التلف (dilncRNA) بواسطة RNA polymerase II (RNAPII) من فواصل الحمض النووي المزدوجة (DSBs) بواسطة آلية غير معروفة. هنا ، نظهر أن MRN البشري المؤتلف و RNAPII الأصلي كافيان لإعادة تشكيل جهاز نسخ وظيفي بسيط في DSBs. تقوم MRN بتجنيد RNAPII وتثبيته في DSBs. بشكل غير متوقع ، يتم الترويج للنسخ بشكل مستقل عن أنشطة نوكلياز MRN. بدلاً من ذلك ، يعتمد النسخ على قدرة MRN على إذابة نهايات الحمض النووي ، كما يتضح من استخدام طفرات MRN ومثبطات خيفية معينة. تُظهر فحوصات FRET أحادية الجزيء مع MRN من النوع البري والمتحور ارتباطًا وثيقًا بين القدرة على إذابة نهايات الحمض النووي وتعزيز النسخ. تعمل إضافة RPA على تحسين النسخ بوساطة MRN ، وتسمح نهايات الحمض النووي غير المقترنة بالنسخ المستقل عن MRN بواسطة RNAPII. تدعم هذه النتائج نموذجًا يولد فيه MRN نهايات DNA أحادية الخيط التي تفضل بدء النسخ بواسطة RNAPII.

الكلمات الدالة: تلف الحمض النووي DNA مزدوج الشريط يكسر ذوبان الحمض النووي الناجم عن تلف الحمض النووي MRE11-RAD50-NBS1 المركب RNA polymerase II الناجم عن التلف الطويل غير المشفر RNA DilncRNA في النسخ المختبر لجزيء واحد FRET.

حقوق النشر © 2020 المؤلف (المؤلفون). تم النشر بواسطة Elsevier Inc. جميع الحقوق محفوظة.


شاهد الفيديو: From DNA to protein - 3D (يونيو 2022).


تعليقات:

  1. Goltira

    أنا متفق على كل ما سبق. دعونا نناقش هذه المسألة.

  2. Niallan

    هراء

  3. Nijin

    انت لست على حق.

  4. Atemu

    أي موضوع مرضي

  5. Magan

    إنه أمر غريب حقًا



اكتب رسالة