الاختلافات بين خيوط الترميز والقالب

يقوم جزيء الحمض النووي الريبي منقوص الأكسجين (DNA) الذي تقطعت به السبل ، بتخزين الشفرة الوراثية لمعظم الكائنات الحية. لا يحتوي الحمض النووي فقط على تعليمات وراثية لتقسيم الخلايا وتكاثرها ، ولكنه يعمل أيضًا كأساس لآلاف البروتينات. وهذا يستلزم عمليتين: النسخ والترجمة.

TL ؛ DR (طويل جدًا ؛ لم أقرأ)

لتخليق البروتين ، يجب أن يصنع الرنا المرسال من خيط واحد من الحمض النووي يسمى خيط القالب. الخيط الآخر ، المسمى بحبل التشفير ، يطابق الرنا المرسال بالتسلسل باستثناء استخدام اليوراسيل بدلاً من الثايمين.

لتخليق البروتين ، يجب أولاً نسخ الحمض النووي إلى الحمض النووي الريبي الرسول ، أو mRNA. هذه العملية تسمى النسخ. يحمل الرنا المرسال معلومات الترميز لصنع البروتينات. على عكس الحمض النووي ، فإن الحمض النووي الريبي أحادي الجديلة وليس حلزوني الشكل. يحتوي على ريبوز بدلاً من deoxyribose ، وتختلف قواعده النوكليوتيدية عن طريق وجود uracil (U) بدلاً من thymine (T).

في البداية ، يجب أن يجمع إنزيم بوليميراز الحمض النووي الريبي جزيء ما قبل mRNA الذي يكمل جزءًا من خيطي DNA. نظرًا لأن الهدف ليس التكاثر بل تخليق البروتين ، فإن خيطًا واحدًا فقط من الحمض النووي يحتاج إلى النسخ. يرتبط RNA polymerase أولاً باللولب المزدوج للحمض النووي ويعمل مع بروتينات تسمى عوامل النسخ لتحديد المعلومات التي تحتاج إلى نسخ. ترتبط بوليميراز الحمض النووي الريبي وعوامل النسخ بشريط الحمض النووي هذا ، والذي يُطلق عليه اسم حبلا القالب.

تتحرك وحدة بوليميراز الحمض النووي الريبي وعوامل النسخ على طول الخيط في اتجاه من 3 إلى 5 بوصات (من 3 إلى 5 رؤوس) وتصنع خيطًا جديدًا من الرنا المرسال مع أزواج قاعدة تكميلية. يبني بوليميراز الحمض النووي الريبي mRNA مع نيوكليوتيدات إضافية في الاستطالة. ومع ذلك ، فإن النيوكليوتيدات التكميلية في الرنا المرسال تختلف عن الحمض النووي في أن اليوراسيل يحل محل الثايمين. يعمل mRNA في اتجاه 5 'إلى 3' (5 Prime إلى 3 Prime). بعد توقف الاستطالة ، ينفصل الرنا المرسال عن حبلا قالب الحمض النووي في النهاية. ثم يخدم mRNA إما في دور المرسل في الخلية ، أو يتم استخدامه في تكوين البروتين ، أو الترجمة.

يمكن أن يبدأ mRNA المُجمَّع حديثًا في الترجمة. تستلزم الترجمة قراءة mRNA لتوليد بروتينات جديدة. الكودونات ، تسلسلات في مجموعات من ثلاثة من نيوكليوتيدات الرنا المرسال A ، C ، G أو U تشكل الأحماض الأمينية. الريبوسومات ، وحدات صنع البروتين في الخلايا ، تعمل على بناء بروتينات جديدة من سلاسل تلك الأحماض الأمينية.

يُطلق على خيط الحمض النووي الذي يُبنى منه الرنا المرسال اسم خيط القالب لأنه يعمل كقالب للنسخ. ويسمى أيضًا الشريط المضاد. يمتد حبلا القالب في اتجاه من 3 إلى 5.

يسمى خيط الحمض النووي غير المستخدم كقالب للنسخ بحبل الترميز ، لأنه يتوافق مع نفس التسلسل مثل mRNA الذي سيحتوي على تسلسلات الكودون اللازمة للبناء البروتينات. الاختلاف الوحيد بين خيط الترميز وخيط الرنا المرسال الجديد هو بدلاً من الثايمين ، يأخذ اليوراسيل مكانه في حبلا الرنا المرسال. يُطلق على خيط الترميز أيضًا اسم حبلا الإحساس. يمتد شريط الترميز في اتجاه 5 إلى 3.

لا يمكن أن تستمر العمليات المزدوجة للنسخ والترجمة بدون الطبيعة المزدوجة التي تقطعت بها السبل للحلزون المزدوج للحمض النووي.