RNA (Ribonucleic Acid): التعريف والوظيفة والبنية

تحمل المواد الجينية المعبأة داخل نواة الخلية مخطط الكائنات الحية. تقوم الجينات بتوجيه الخلية متى وكيف يتم تصنيع البروتينات لتكوين خلايا الجلد والأعضاء والأمشاج وكل شيء آخر في الجسم.

حمض النووي الريبي (RNA) أحد شكلين من أشكال المعلومات الجينية في الخلية. يعمل RNA مع ملفات حمض النووي الريبي منقوص الأكسجين (الحمض النووي) للمساعدة في التعبير عن الجينات ، لكن الحمض النووي الريبي له بنية مميزة ومجموعة من الوظائف داخل الخلية.

يعود الفضل إلى حد كبير إلى فرانسيس كريك الحائز على جائزة نوبل في اكتشاف العقيدة المركزية البيولوجيا الجزيئية. استنتج كريك أن الحمض النووي يستخدم كقالب لنسخ الحمض النووي الريبي ، والذي يتم نقله بعد ذلك إلى الريبوسومات وترجمته لصنع البروتين الصحيح.

تلعب الوراثة دورًا مهمًا في مصير الكائن الحي. الآلاف من الجينات تتحكم في وظيفة الخلية والكائن الحي.

RNA جزيء ضخم هو نوع من حمض نووي. إنها خيط واحد من المعلومات الجينية مكون من نيوكليوتيدات. النيوكليوتيدات تتكون من سكر الريبوز, مجموعة فوسفات و أ قاعدة نيتروجينية. Adenine (A) و uracil (U) و cytosine (C) و guanine (G) هي الأنواع الأربعة (A و U و C و G) من القواعد الموجودة في RNA.

RNA و DNA كلاهما لاعبان رئيسيان في نقل المعلومات الجينية. ومع ذلك ، هناك أيضًا اختلافات ملحوظة وهامة بين الاثنين.

تتميز هياكل الحمض النووي الريبي (RNA) عن الحمض النووي (DNA) من حيث تركيب وهيكل الحمض النووي:

• يحتوي الحمض النووي على أزواج قاعدية A و T و C و G ؛ حرف T يرمز إلى الثايمين ، والذي يحل اليوراسيل محل الحمض النووي الريبي.
• جزيئات الحمض النووي الريبي واحد الذين تقطعت بهم السبل، على عكس الحلزون المزدوج لجزيئات الحمض النووي.
• RNA لديه ريبوز سوجاص ؛ يحتوي الحمض النووي على ديوكسيريبوز.

لا يزال لدى العلماء الكثير لتعلمه عن DNA و أنواع الحمض النووي الريبي. إن الفهم الدقيق لكيفية عمل هذه الجزيئات يعمق فهم الأمراض الوراثية والعلاجات الممكنة.

ثلاثة أنواع رئيسية يحتاج الطلاب إلى معرفتها تشمل: مرنا، أو رسول RNA ؛ الحمض الريبي النووي النقال، أو نقل الحمض النووي الريبي ؛ و الرنا الريباسيأو RNA الريبوزومي.

رسول RNA يتكون من قالب DNA من خلال عملية تسمى النسخ التي تحدث في النواة في الخلايا حقيقية النواة. mRNA هو "مخطط" تكميلي للجين الذي سيحمل تعليمات DNA المشفرة إلى الريبوسومات في السيتوبلازم. يتم نسخ mRNA التكميلي من الجين ثم معالجته بحيث يمكن أن يكون بمثابة قالب لعديد ببتيد أثناء ترجمة الريبوسوم.

دور mRNA مهم جدًا لأن mRNA يؤثر على التعبير الجيني. يوفر mRNA القالب اللازم لإنشاء بروتينات جديدة. تنظم الرسائل المنقولة عمل الجين وتحدد ما إذا كان هذا الجين سيكون أكثر أو أقل نشاطًا. بعد تمرير المعلومات ، يتم عمل mRNA ويتدهور.

تحتوي الخلايا عادة على العديد من الريبوسومات ، وهي عضيات في السيتوبلازم تصنع البروتين عند توجيهها للقيام بذلك. عندما يصطدم الرنا المرسال بالريبوسوم ، يجب أولاً فك تشفير الرسائل المشفرة من النواة. نقل الحمض النووي الريبي (الحمض الريبي النووي النقال) هو المسؤول عن "قراءة" نسخة مرنا.

دور الحمض الريبي النووي النقال هو يترجم mRNA من خلال قراءة الكودونات الموجودة في الخيط (الكودونات عبارة عن أكواد ثلاثية القواعد تتوافق كل منها مع حمض أميني). يحدد كودون من ثلاث قواعد نيتروجينية أي حمض أميني معين يجب صنعه.

يجلب نقل الحمض النووي الريبي الحمض الأميني الصحيح إلى الريبوسوم وفقًا لكل كودون بحيث يمكن إضافة الحمض الأميني إلى حبلا البروتين المتنامي.

سلاسل الأحماض الأمينية مرتبطة ببعضها البعض في الريبوسوم لبناء البروتينات وفقًا للتعليمات المنقولة عبر mRNA. توجد العديد من البروتينات المختلفة في الريبوسومات ، بما في ذلك RNA الريبوسوم (rRNA) الذي يشكل جزءًا من الريبوسوم.

RNA الريبوسوم ضروري لوظيفة الريبوسوم وتخليق البروتين وهذا هو السبب في أن الريبوسوم يشار إليه على أنه مصنع البروتين للخلية.

في كثير من النواحي ، يعمل الرنا الريباسي "كحلقة وصل" بين الرنا المرسال و الرنا المرسال. بالإضافة إلى ذلك ، يساعد الرنا الريباسي في قراءة الرنا المرسال. يقوم الرنا الريباسي بتجنيد الحمض الريبي النووي النقال لإحضار الأحماض الأمينية المناسبة إلى الريبوسوم.

microRNA (ميرنا) يتكون من جزيئات RNA قصيرة جدًا تم اكتشافها مؤخرًا. تساعد هذه الجزيئات في التحكم في التعبير الجيني لأنها يمكن أن تضع علامة على الرنا المرسال للتحلل أو تمنع الترجمة إلى بروتينات جديدة.

وهذا يعني أن ميرنا لديها القدرة على تقليل تنظيم الجينات أو إسكاتها. يعتبر باحثو البيولوجيا الجزيئية أن ميرنا مهم لعلاج الاضطرابات الوراثية مثل السرطان ، حيث يمكن للتعبير الجيني أن يقود أو يمنع تطور المرض.