عندما تفكر في المادة الوراثية الخاصة بك ، فمن المحتمل أنك تتخيل الجينات المسؤولة عن لون عينيك أو طولك. بينما يحدد الحمض النووي الخاص بك بالتأكيد جوانب مظهرك ، فإنه يرمز أيضًا لجميع الجزيئات التي تسمح لأنظمة جسمك بالعمل. يتطلب تصنيع هذه الجزيئات وسيطًا لنقل مخطط الحمض النووي من النواة إلى باقي الخلية. هذه الوظيفة المهمة تنتمي إلى messenger RNA.
TL ؛ DR (طويل جدًا ؛ لم أقرأ)
يحتوي الحمض النووي مزدوج الشريطة على قواعد (A و T و G و C) ترتبط دائمًا بنفس الأزواج (A-T و G-C). أثناء النسخ ، ينتقل بوليميراز الحمض النووي الريبي على طول حبلا قالب الحمض النووي ، مشفرًا اختصارًا ، الحمض النووي الريبي المرسال أحادي الخيط الذي يطابق خيط ترميز الحمض النووي مع قاعدة خامسة (U) تم استبدالها كل T. تسلسل خيط ترميز الحمض النووي أزواج AGCAATC مع تسلسل حبلا قالب الحمض النووي TCGTTAG. يتطابق تسلسل mRNA AGCAAUC مع تسلسل حبلا الترميز مع تغيير U / T.
ما هو النسخ؟
تسمح عملية النسخ لإنزيم يسمى RNA polymerase بالارتباط بالحمض النووي الخاص بك وفك ضغط الروابط الهيدروجينية التي تربط الخيطين معًا. هذا يشكل فقاعة من الحمض النووي المفتوح يبلغ طولها حوالي عشر قواعد. بينما يتحرك الإنزيم إلى أسفل هذا التسلسل الصغير من الحمض النووي ، فإنه يقرأ الشفرة وينتج خيطًا قصيرًا من الرنا المرسال (mRNA) الذي يطابق خيط الترميز الخاص بالحمض النووي الخاص بك. ينتقل mRNA بعد ذلك من النواة ، حاملاً هذا الجزء من الشفرة الجينية إلى السيتوبلازم حيث يمكن استخدام الشفرة لبناء جزيئات مثل البروتينات.
فهم أزواج القاعدة
الترميز الفعلي لنسخة mRNA واضح جدًا. يحتوي الحمض النووي على أربع قواعد: الأدينين (A) ، الثايمين (T) ، الجوانين (G) والسيتوزين (C). نظرًا لأن الحمض النووي مزدوج الشريطة ، فإن الخيوط تتماسك معًا حيث تتزاوج القواعد. دائمًا ما يقترن A مع T ، و G دائمًا يتزاوج مع C.
يسمي العلماء خيطي الحمض النووي الخاص بك بشريط الترميز وخيط القالب. يبني بوليميراز الحمض النووي الريبي نسخة الرنا المرسال باستخدام حبلا القالب. للتصور ، تخيل أن خيط الترميز الخاص بك يقرأ AGCAATC. نظرًا لأن حبلا القالب يجب أن يحتوي على أزواج أساسية ترتبط بدقة مع حبلا الترميز ، فإن القالب يقرأ TCGTTAG.
بناء نصوص مرنا
ومع ذلك ، يحتوي mRNA على اختلاف جوهري في تسلسله: بدلاً من كل ثايمين (T) ، يحتوي mRNA على بديل uracil (U). الثايمين واليوراسيل متطابقان تقريبًا. يعتقد العلماء أن الرابطة A-T مسؤولة عن تكوين الحلزون المزدوج ؛ نظرًا لأن mRNA هو مجرد خيط صغير واحد ولا يحتاج إلى الالتواء ، فإن هذا الاستبدال يجعل نقل المعلومات أسهل لآلات خليتك.
بالنظر إلى التسلسل السابق ، سيتم قراءة نسخة mRNA التي تم إنشاؤها باستخدام حبلا القالب AGCAAUC لأنه يحتوي على القواعد التي تقترن مع خيط القالب للحمض النووي (مع اليوراسيل الاستبدال). إذا قارنت خيط الترميز (AGCAATC) بهذا النص (AGCAAUC) ، يمكنك أن ترى أنهما متماثلان تمامًا باستثناء تغيير الثايمين / اليوراسيل. عندما ينتقل mRNA إلى السيتوبلازم لتقديم هذا المخطط ، فإن الكود الذي يحمله يطابق تسلسل الترميز الأصلي.
لماذا يهم النسخ
يتلقى الطلاب أحيانًا مهام تطلب منهم كتابة التغييرات المتسلسلة من الترميز strand to template strand to mRNA ، ربما كطريقة لمساعدة الطالب على تعلم عملية النسخ. في الحياة الواقعية ، يعد فهم هذه التسلسلات أمرًا بالغ الأهمية لأنه حتى التغييرات الصغيرة للغاية (مثل استبدال قاعدة واحدة) يمكن أن تغير البروتين المركب. حتى أن العلماء أحيانًا يتتبعون الأمراض التي تصيب الإنسان وتعود إلى هذه التغييرات أو الطفرات الصغيرة. يسمح هذا للعلماء بدراسة الأمراض التي تصيب الإنسان والتحقيق في كيفية عمل عمليات مثل النسخ وتخليق البروتين.
الحمض النووي الخاص بك مسؤول عن السمات الواضحة مثل لون العين أو الطول ، ولكنه مسؤول أيضًا عن الجزيئات التي يبنيها جسمك ويستخدمها. تعلم التغييرات التسلسلية من ترميز الحمض النووي إلى الحمض النووي النموذجي إلى الحمض النووي الريبي هو الخطوة الأولى لفهم كيفية عمل هذه العمليات.
