سلام به کنکوریهای عزیز🖐🖐
💢 در این درسنامه قراره متن و شکلهای کتابو بررسی کنیم و در کنارش یه نگاهی هم به سوالات نهاییش بندازیمو کلی نکتۀ خفن یاد بگیریم.
از رونویسی تا ترجمه؛ پلی میان زبان نوکلئوتیدها و آمینواسیدها
در فرایند رونویسی، از روی توالیهای دنا، رنا ساخته میشود.
در هر دوی این مولکولها (دنا و رنا) زبان اطلاعاتی بر پایه نوکلئوتید است. اما پلیپپتیدها از واحدهای متفاوتی به نام آمینواسید ساخته شدهاند. بنابراین برای تولید پروتئینها که از مهمترین فراوردههای ژنها هستند و اعمال حیاتی مختلفی را در بدن انجام میدهند، باید اطلاعات نوکلئوتیدی رنا به زبان آمینواسیدی بازخوانی و ترجمه شود. به ساخته شدن پلیپپتید از روی اطلاعات رنای پیک، ترجمه میگویند.
الفبای سه حرفی؛ مفهوم رمزه (کُدون)
توالیهای ۳ نوکلئوتیدی رنای پیک تعیین میکنند که کدام آمینواسیدها باید در ساختار پلیپپتید قرار بگیرند.
به هر یک از این توالیهای ۳ نوکلئوتیدی، رمزه گفته میشود. از آنجا که ۴ نوع نوکلئوتید در رنا وجود دارد در یاخته مجموعاً ۶۴ نوع رمزه مختلف وجود دارد.
یک نکته بسیار مهم و شگفتانگیز زیستی این است که رمزه آمینواسیدها در جانداران یکسان است که نشاندهنده منشأ مشترک حیات بر روی کره زمین است. از میان ۶۴ رمزه موجود رمزههای پایان شامل سه رمزه UGA ،UAA و UAG هستند. این رمزهها هیچ آمینواسیدی را رمز نمیکنند و حضور آنها در رنای پیک موجب پایان یافتن عمل ترجمه میشود. رمزه آغاز رمزه AUG رمزهای است که ترجمه همواره از آن آغاز میشود. این رمزه علاوه بر نقش آغازگری، معرف آمینواسید متیونین نیز هست.
ساختار رنای ناقل ، از رونویسی تا ساختار سهبعدی
رنای ناقل پس از رونویسی دچار تغییراتی میشود. در ساختار نهایی رنای ناقل، نوکلئوتیدهای مکمل میتوانند پیوند هیدروژنی ایجاد کنند.
به همین علت، این رنای تکرشتهای روی خود تا میخورد (شکل ۸-الف: تاخوردگی اولیه یا ساختار برگ شبدری با حلقهها و ساقهها). سپس رنای ناقل تاخوردگیهای مجددی پیدا میکند که ساختار سهبعدی نهایی (شکل ۸-ب: ساختار L مانند) را به وجود میآورد.
اجزای کلیدی رنای ناقل و مفهوم پادرمزه (آنتیکدون)
در ساختار رنای ناقل دو بخش بسیار حیاتی وجود دارد:
۱ ) محل اتصال آمینواسید: توالی نوکلئوتیدی در یک انتهای بازوی باز که آمینواسید به آن متصل میشود.
۲) پادرمزه (آنتیکدون): توالی ۳ نوکلئوتیدی در انتهای حلقه مقابل که هنگام ترجمه، با توالی رمزه مکمل خود در mRNA پیوند هیدروژنی مناسب برقرار میکند.
نکته : در همه رناهای ناقل، بهجز در ناحیه پادرمزهای، انواع توالیهای مشابهی وجود دارند. انتظار میرفت به تعداد انواع رمزهها، پادرمزه وجود داشته باشد؛ ولی تعداد انواع پادرمزهها کمتر از رمزهها است، زیرا مثلاً برای ۳ رمزه پایان رنای ناقل وجود ندارد.
نحوه عمل رنای ناقل و آنزیمهای ویژه اتصالدهنده
آیا هر نوع آمینواسید میتواند به هر نوع رنای ناقل متصل شود؟ خیر! در یاختهها، آنزیمهای ویژهای وجود دارند که بر اساس نوع توالی پادرمزه، آمینواسید مناسب را به رنای ناقل متصل میکنند. یعنی آنزیم با تشخیص پادرمزه در رنای ناقل، آمینواسید مناسب را یافته و به آن وصل میکند (شکل ۹). این فرایند نیازمند صرف انرژی است. به عنوان مثال، برای آمینواسید متیونین، آنزیم رنای ناقلی با پادرمزه مکمل را شناسایی و متیونین را به آن متصل مینماید.
مفهوم جایگاههای سهگانه رناتن
این سه جایگاه در ساختار کامل رناتن قرار دارند: جایگاه P: محل نگهداری tRNA متصل به رشته پپتیدی و در آغاز محل ورود اولین tRNA متیونین.
جایگاه A : محل ورود tRNA های بعدی حامل آمینواسید و برقراری پیوند پپتیدی.
جایگاه E : محل استقرار موقت tRNA بدون آمینواسید قبل از ترک رناتن.
نمایش جایگاه فعال آنزیم اختصاصی که آمینواسید و tRNA را در کنار هم قرار داده و با صرف انرژی متصل میکند.
نکات تستی شکل: آنزیم دارای دو جایگاه اختصاصی در جایگاه فعال خود است: یکی برای آمینواسید مشخص و دیگری برای رنای ناقل با پادرمزه مشخص.
این اتصال اختصاصی است و از خطای ترجمه جلوگیری میکند.
انرژی این واکنش از مولکولهای پرانرژی مانند ATP تأمین میشود.
دام تستی: آنزیم مستقیماً آمینواسید را تشخیص داده و به پادرمزه تطبیق میدهد؛ در این مرحله هیچ رنای پیکی حضور ندارد!
مراحل سهگانه ترجمه (آغاز، طویلشدن و پایان)
بررسی رویدادهای مولکولی، وضعیت جایگاههای A, P, E و عوامل آزادکننده
ترجمه یک فرایند پیوسته است؛ اما برای سادگی در یادگیری، زیستشناسان آن را به سه مرحله اصلی تقسیم میکنند: ۱) مرحله آغاز ۲) مرحله طویلشدن ۳) مرحله پایان.
در مرحله آغاز: ۱. بخشهایی از رنای پیک، زیرواحد کوچک رناتن را به سوی رمزه آغاز هدایت میکند.
۲. سپس در این محل، رنای ناقلی که مکمل رمزه آغاز است (حامل آمینواسید متیونین با پادرمزه UAC) با پیوند هیدروژنی به رمزه آغاز متصل میشود.
۳. با افزوده شدن زیرواحد بزرگ رناتن به این مجموعه، ساختار رناتن کامل میشود.
وضعیت جایگاهها در آغاز: در این مرحله فقط جایگاه P پر میشود (با tRNA متیونین) و جایگاههای A و E خالی میمانند (شکل ۱۱).
مرحله طویلشدن ؛ پیوند پپتیدی و حرکت گامبهگام رناتن
در مرحله طویلشدن وقایع زیر به ترتیب و تکرار رخ میدهند (شکل ۱۲):
۱ . ورود رنای ناقل: ممکن است رناهای ناقل مختلفی وارد جایگاه A شوند، ولی فقط رنایی که مکمل رمزه جایگاه A است استقرار پیدا میکند؛ در غیر این صورت جایگاه را ترک میکند.
۲. تشکیل پیوند پپتیدی: آمینواسید جایگاه P از رنای ناقل خود جدا شده و با آمینواسید جایگاه A پیوند پپتیدی برقرار میکند.
۳. جابهجایی رناتن: رناتن به اندازه یک رمزه (۳ نوکلئوتید) به سوی رمزه پایان پیش میرود.
۴. جابهجایی tRNA ها: رنای ناقل حامل رشته پپتیدی در حال ساخت در جایگاه P قرار میگیرد (علت نامگذاری جایگاهP) جایگاه A خالی میشود تا پذیرای رنای ناقل بعدی باشد.
رنای ناقل بدون آمینواسید در جایگاه E قرار میگیرد و سپس از این جایگاه خارج میشود. این فرایند بارها تکرار میشود و طول زنجیره آمینواسیدی بیشتر میشود تا رناتن به یکی از رمزههای پایان برسد.
مرحله پایان؛ ورود رمزه پایان و عامل آزادکننده
با ورود یکی از رمزههای پایان به جایگاه A :
۱ . چون هیچ رنای ناقل مکملی برای رمزههای پایان وجود ندارد، این جایگاه توسط پروتئینهایی به نام عوامل آزادکننده اشغال میشود.
۲. عوامل آزادکننده باعث جدا شدن پلیپپتید از آخرین رنای ناقل میشوند.
۳. همچنین عوامل آزادکننده باعث جدا شدن دو زیرواحد رناتن از هم و آزاد شدن رنای پیک میشوند.
۴. بازیافت زیرواحدها: زیرواحدهای رناتن میتوانند مجدداً این مراحل را تکرار کنند تا چندین نسخه از یک پلیپپتید ساخته شود.
مرحله پایان؛ ورود رمزه پایان و عامل آزادکننده
نکته : جایگاه اولین و آخرین رنای ناقل: اولین رنای ناقل (tRNA متیونین) مستقیماً وارد جایگاه P میشود (بدون اینکه وارد جایگاه A شده باشد ) .
تمام رناهای ناقل بعدی ابتدا وارد جایگاه A شده و سپس به جایگاه P میروند.
آخرین رنای ناقل، پلیپپتید را در جایگاه P تحویل میدهد و برخلاف tRNA های قبلی، به جایگاه A دیگری منتقل نمیشود، بلکه با جدا شدن پلیپپتید و تفکیک رناتن رها میگردد.
جنس عامل آزادکننده و جایگاه آن: در تستها دقت کنید عامل آزادکننده از جنس رنا نیست، بلکه پروتئینی است و جایگاه A را اشغال میکند نه جایگاه P.
🔮عضویت در کانال تلگرام کانون برترها🔮
🎇با آرزوی موفقیت🎇
