الرئيسية
التسجيل
دخول
الشفرة الوراثية
تعرف بأنها :
تتابع معين للنيوكليوتيدات فى جزئ DNA يتم نقلها إلى صورة تتابع مقابل للنيوكليوتيدات فى جزئ m RNA الذى يحملها إلى الريبوسومات لكى تترجم إلى تتابع معين للاحماض الأمينية فى سلسلة عديد الببتيد التى تكون بروتين معين .
- أحرف الشفرة للشفرة الوراثية 4 أحرف تمثل النيوكليوتيدات الأربعة على m RNA وهى (A , G , C , U) أى أن اللغة الوراثية تتكون من 4 حروف أبجدية .
- كلمات الشفرة : يجب ان تكون حروف الشفرة 20 كلمة تعبر عن 20 حمض أمينى المشتركة فى بناء البروتين .
أ- فإذا رمزنا للحمض الأمينى بحرف واحد لدلت الأربعة أحرف على 4 أحماض فقط ويبقى 16 حمض امينى بدون دلالات .
ب- كذلك لايصح أن نرمز للحمض الأمينى بحرفين فقط لأن الحروف الأربعة ستكون 16 كلمة شفرة CU+ = 16وهذا لا يكفى للدلالة عن 20 حمض أمينى التى تدخل فى بناء البروتين .
ج- أما إذا رتبت الأربعة أحرف فى صورة ثلاثياتCU+ لنتج 64 كلمة ثلاثية تكفى وتزيد للتعبير عن الأحماض الأمينية العشرين . إذا أصغر حجم نظرى لكلمة شفرة = 3 نيوكليوتيدات .
د- أكدت الأبحاث بعد ذلك صحة وجود الشفرة ثلاثية سنة 1960.
هـ- سنة 1965 تم التعرف على الشفرات الخاصة بكل حمض أمينى والتى يطلق عليها أسم الكورونات .
لوحظ الآتى : قد يكون للحمض الأمينى أكثر من شفرة – كذلك يوجد كورون لبدء البروتين هو AUG وهناك ثلاثة كورونات لتوقف بناء البروتين هى ( UAG – UGA – UAA)
ويلاحظ أت الشفرة الرواثية كونية او عامة : بمعنى أن الكورونات التى تدل على الأحماض الأمينية فى الفيروسات والبكتيريا والفطريات والنبات والحيوان واحدة . وهذا يدل على أنها نشأت من أصل مشترك وأن الشفرة الوراثية تكونت بعد فترة وظلت بدون تغير لبلايين السنين .
الترجمة وتخليق البروتين Protein Synthesis
وتعنى عملية الترجمة هي ترجمة ترتيب معين من النيو كليوتيدات لجزئ RNA m إلى تريب معين من الأحماض الأمينية فى جزئ البروتين .
وتشتمل عملية تخليق البروتين على ثلاثة خطوات هى :
أ- بدء عملية الترجمة .
ب- استطالة سلسلة عديد الببتيد . ( تفاعل بناء البروتين )
ج- إنهاء تكوين سلسلة عديد الببتيد ( إنهاء بناء البروتين )
الخطوة الأولى : بدء عملية الترجمة
1- ترتبط تحت وحدة ريبوسوم صغيرة بجزئ m RNA الذى أول كودون به هو AUG ويكون متجها إلى أعلى .
2- تتزاوج قواعد مضاد الكودون لجزئ t RNA الخاص بالميثيونين مع كودون AUG وبذلك يصبح الحمض الأمينى ميثيونين Methionine أول حمض أمينى فى سلسلة عديد الببتيد التى ستبنى .
3- ترتبط وحدة ريبوسوم كبيرة بالمركب السابق ليكون كودون البدء AUG أو أول جزئ t RNA فى موقع الببتيديل (p) .
ملحوظة : يوجد على واحدة الريبسوم الكبيرة موقعان يمكن أن ترتبط بهما جزيئات t RNA
- الموقع الأول : يطلق عليه موقع الببتيديل (p) Peptidyle.
- الموقع الآخر : يطلق عليه أمينو آسيل (A) Amino – acyl .
الخطوة الثانية : استطالة سلسلة عديد الببتيد أو تفاعل بناء البروتين
1- يرتبط مضاد كودون t RNA الثانى بالكودون التالى على جزئ m RNA فى الموقع A لوحدة الريبوسوم الكبيرة وبالتالى يصبح الحمض الأمينى الذى يحمله هذا t RNA هو الحمض الأمينى التالى فى سلسلة عديد الببتيد .
2- يحدث تفاعل نقل الببتيديل Peptidyl transferase reaction الذى ينتج عنه اتكوين رابطة ببتيدية بين الحمض الأمينى الأول والثانى – والإنزيم الذى ينشط هذا التفاعل عبارة عن جزء من تحت وحدة الريبوسوم الكبيرة ، ونتيجة لذلك يتحرر الحمض الأمينى الأول ويصبح t RNA الأول فارغاً ويترك الريبسوم وقد يلتقط ميثيونيناً آخر أما t RNA الثانى فيحمل الحمضين الأمينيين معاً.
3- يتحرك الريبوسوم على امتداد m RNA ، وهذه العملية تأتى بـ t RNA الثانى إلى الموقع P على الريبسوم ويصبح A فارغاً ثم تبدأ الدورة مرة أخرى حيث يرتبط مضاد كودون ثالث على t RNA مناسب بكودون m RNA جالباً الحمض الأمينى الثالث إلى الموضع المناسب على الموقع A ، وترتبط سلسلة عديد الببتيد النامية بالحمض الأمينى الجديد القادم على هذا الجزئ من t RNA الثالث ، ثم يتكرر التتابع .
الخطوة الثالثة : إنهاء تكوين سلسلة عديد الببتيد
عندما يصل الريبوسوم إلى كودون وقف على m RNA فإن عامل الاطلاق Release factor يرتبط بكودون الوقف مما يجعل الريبوسوم يترك m RNA حيث تنفصل وحدتا الريبسوم عن بعضهما البعض وتقف عملية بناء البروتين .
ملحوظة :
1- ما أن يبرز الطرف 5َ لجزئ m RNA
من الريبسوم حتى يرتبط تحت وحدة ريبوسوم
صغيرة أخرى تبدأ بدورها بناء بروتين .
2- عادة ما يتصل بجزئ m RNA عدد من
الريبوسومات قد يصل إلى المائة يترجم كل منها
الرسالة بمروره على m RNA ، ويطلق عليه عندئذ عديد الريبوسوم ( polyribosome).