زیست دوازدهم – فصل ۲: جریان اطلاعات در یاخته
نمای کلی فصل
-
جریان اطلاعات
-
پیش از ترجمه
ساختار tRNA
پیرایش (Splicing)
-
مراحل ترجمه
-
محصول نهایی
رنای ناقل مسئول حمل آمینواسیدها به ریبوزوم (رناتن) است. این مولکول تک رشتهای است اما روی خودش تا میخورد.
ساختار دو بعدی (برگ شبدر)
به دلیل تشکیل پیوندهای هیدروژنی بین بازهای مکمل در برخی نواحی، شبیه برگ شبدر دیده میشود.
دارای ۳ حلقه و ۴ بازو است.
ساختار سه بعدی (L شکل)
در سلول، تاخوردگیهای مجدد باعث میشود شکل فضایی آن شبیه حرف L شود.
این ساختار برای قرارگیری در ریبوزوم ضروری است.
اجزای کلیدی tRNA:
- جایگاه اتصال آمینواسید: در انتهای مولکول (توالی CCA). آمینواسید به نوکلئوتید آدنیندار متصل میشود.
- پادرمزه (آنتیکدون): توالی ۳ نوکلئوتیدی در حلقه میانی که مکمل رمزهی (کدون) رنای پیک است.
- توالیهای ثابت: در همه tRNAها به جز ناحیه پادرمزه، توالیهای مشابهی وجود دارد.
ترجمه فرایندی است که در آن توالی نوکلئوتیدی mRNA به توالی آمینواسیدی پروتئین تبدیل میشود.
۱. مرحله آغاز
- بخش کوچک ریبوزوم به mRNA متصل میشود (نزدیک رمزه آغاز AUG).
- tRNA آغازگر (حامل متیونین) با پادرمزه UAC به رمزه آغاز متصل میشود.
- بخش بزرگ ریبوزوم اضافه میشود. tRNA آغازگر در جایگاه P قرار میگیرد.
۲. مرحله طویل شدن
- ورود: tRNA جدید (مکمل رمزه بعدی) وارد جایگاه A میشود.
- پیوند پپتیدی: آمینواسیدِ جایگاه P جدا شده و با پیوند پپتیدی به آمینواسیدِ جایگاه A متصل میشود (آنزیم درون ریبوزوم).
- جابهجایی: ریبوزوم به اندازه یک کدون جلو میرود. tRNA خالی از P به E رفته و خارج میشود. tRNA حامل رشته پپتیدی از A به P میآید.
۳. مرحله پایان
- ریبوزوم به یکی از رمزههای پایان (UAA, UAG, UGA) میرسد.
- چون tRNA برای رمزههای پایان وجود ندارد، عامل آزادکننده وارد جایگاه A میشود.
- زنجیره پلیپپتیدی جدا شده و زیرواحدهای ریبوزوم از هم باز میشوند.
تجمع رناتنها (پلیرناتن): برای افزایش سرعت و مقدار پروتئینسازی، چندین ریبوزوم همزمان پشت سر هم از یک mRNA ترجمه میکنند (مانند دانههای تسبیح). این پدیده هم در پروکاریوت و هم در یوکاریوت دیده میشود.
در یوکاریوتها، رنای ساخته شده اولیه (نابالغ) باید تغییراتی کند تا به رنای بالغ تبدیل شود.
اینترون (میانه)
بخشهایی از ژن که رونویسی میشوند اما در رنای بالغ حذف میشوند. ترجمه نمیشوند.
اگزون (بیانه)
بخشهایی که در رنای بالغ باقی میمانند و به هم متصل میشوند. این بخشها ترجمه میشوند.
فرآیند پیرایش (Splicing):
حذف اینترونها و اتصال اگزونها به یکدیگر برای ساخت mRNA یکپارچه و بالغ. این کار درون هسته انجام میشود.
سرنوشت پروتئینها
- سیتوپلاسمی: پروتئینهایی که در سیتوپلاسم میمانند (مثل آنزیمهای گلیکولیز).
- ترشحی/غشایی: پروتئینهایی که وارد شبکه آندوپلاسمی و دستگاه گلژی میشوند تا بستهبندی شده و به خارج سلول یا غشا بروند.
در پروکاریوتها فقط یک نوع رنابسپاراز وجود دارد، اما در یوکاریوتها سه نوع اختصاصی وجود دارد:
| نوع آنزیم |
محل فعالیت |
وظیفه (ساخت کدام RNA) |
| رنابسپاراز ۱ |
هسته |
بیشترِ rRNA (رنای رناتنی) |
| رنابسپاراز ۲ |
هسته |
mRNA (پیک) و برخی رناهای کوچک |
| رنابسپاراز ۳ |
هسته |
tRNA (ناقل) و برخی رناهای کوچک |
| پروکاریوتی |
سیتوپلاسم |
ساخت همه انواع رناها |