ما هو الفرق بين الحمض النووي الريبوسوم والريبوزوم؟

تتطلب جميع الكائنات الحية بروتينات لأداء وظائف مختلفة. داخل الخلايا ، يعرّف العلماء الريبوسومات على أنها صانعة تلك البروتينات. الحمض النووي الريبوسومي (rDNA)، على النقيض من ذلك ، يعمل بمثابة شفرة جينية سليفة لتلك البروتينات ويؤدي وظائف أخرى أيضًا.

TL ؛ DR (طويل جدًا ؛ لم أقرأ)

تعمل الريبوسومات كمصانع بروتينية داخل خلايا الكائنات الحية. الحمض النووي الريبوزومي (rDNA) هو رمز السلائف لتلك البروتينات ، ويؤدي وظائف مهمة أخرى في الخلية.

يمكن للمرء أن يحدد الريبوسومات كمصانع بروتين جزيئي. في أبسط صوره ، الريبوسوم هو نوع من العضية الموجودة في خلايا جميع الكائنات الحية. يمكن أن تطفو الريبوسومات بحرية في السيتوبلازم لخلية ، أو يمكن أن تتواجد على سطح الشبكة الإندوبلازمية (ER). يشار إلى هذا الجزء من ER تقريبي.

تتكون البروتينات والأحماض النووية من الريبوسومات. تأتي معظم هذه من النواة. تتكون الريبوسومات من وحدتين فرعيتين ، واحدة أكبر من الأخرى. في أشكال الحياة الأبسط مثل البكتيريا والبكتيريا البدائية ، تكون الريبوسومات ووحداتها الفرعية أصغر منها في أشكال الحياة الأكثر تقدمًا.

في هذه الكائنات الحية الأبسط ، يشار إلى الريبوسومات على أنها ريبوسومات 70S وهي مصنوعة من وحدة فرعية 50S ووحدة فرعية 30S. يشير الحرف "S" إلى معدل الترسيب للجزيئات في جهاز الطرد المركزي.

في الكائنات الحية الأكثر تعقيدًا مثل البشر والنباتات والفطريات ، تكون الريبوسومات أكبر حجمًا ، ويشار إليها باسم ريبوسومات 80S. وتتكون تلك الريبوسومات من وحدة فرعية 60 ثانية و 40 ثانية على التوالي. الميتوكوندريا تمتلك الريبوسومات 70S الخاصة بها ، مما يشير إلى احتمال قديم أن حقيقيات النوى استهلكت الميتوكوندريا كبكتيريا ، لكنها احتفظت بها كمتعايشات مفيدة

يمكن أن تتكون الريبوسومات من ما يصل إلى 80 بروتينًا ، وتأتي معظم كتلتها من RNA الريبوسوم (الرنا الريباسي).

ال الوظيفة الرئيسية للريبوسوم هو بناء البروتينات. يقوم بذلك عن طريق ترجمة رمز معين من نواة الخلية عبر مرنا (رسول الحمض الريبي النووي). باستخدام هذا الرمز ، سوف يجاور الريبوسوم الأحماض الأمينية التي يتم إحضارها إليه الحمض الريبي النووي النقال (نقل الحمض النووي الريبي).

في نهاية المطاف ، سيتم إطلاق هذا البولي ببتيد الجديد في السيتوبلازم وسيتم تعديله أيضًا كبروتين جديد عامل.

في حين أنه من السهل تعريف الريبوسومات بشكل عام على أنها مصانع بروتين ، إلا أنه يساعد في فهم الواقع خطوات إنتاج البروتين. يجب تنفيذ هذه الخطوات بكفاءة وبشكل صحيح لضمان عدم حدوث أي ضرر لبروتين جديد.

الخطوة الأولى لإنتاج البروتين (ويعرف أيضًا باسم ترجمة) يسمى المبادرة. تجلب بروتينات خاصة mRNA إلى الوحدة الفرعية الأصغر للريبوسوم ، حيث تدخل عبر شق. ثم يتم تحضير الحمض الريبي النووي النقال وإحضاره من خلال شق آخر. ترتبط كل هذه الجزيئات بين الوحدات الفرعية الأكبر والأصغر للريبوسوم ، مما يجعل الريبوسوم نشطًا. تعمل الوحدة الفرعية الأكبر في المقام الأول كمحفز ، بينما تعمل الوحدة الفرعية الأصغر كوحدة فك ترميز.

الخطوة الثانية ، استطالة، يبدأ عندما يتم "قراءة" mRNA. يسلم الحمض النووي الريبي (tRNA) حمض أميني، وتتكرر هذه العملية بإطالة سلسلة الأحماض الأمينية. يتم استرداد الأحماض الأمينية من السيتوبلازم. يتم تزويدهم بالطعام.

نهاية يمثل نهاية تصنيع البروتين. يقرأ الريبوسوم كودون توقف ، وهو تسلسل من الجين الذي يوجهه لإكمال بناء البروتين. تساعد البروتينات التي تسمى بروتينات عامل الإطلاق الريبوسوم على إطلاق البروتين الكامل في السيتوبلازم. يمكن أن تنثني البروتينات التي تم إطلاقها حديثًا أو أن يتم تعديلها تعديل آخر ترجمة.

يمكن أن تعمل الريبوسومات بسرعة عالية لربط الأحماض الأمينية معًا ، ويمكن أحيانًا الانضمام إلى 200 منها في الدقيقة! قد يستغرق تكوين البروتينات الأكبر حجمًا بضع ساعات. تقوم بروتينات الريبوسومات بأداء الوظائف الأساسية للحياة ، وهي تكوين العضلات والأنسجة الأخرى. يمكن أن تحتوي خلية الثدييات على ما يصل إلى 10 مليارات جزيء بروتين و 10 ملايين ريبوسوم! عندما تكمل الريبوسومات عملها ، تتفكك وحداتها الفرعية ويمكن إعادة تدويرها أو تفكيكها.

يستخدم الباحثون معرفتهم بالريبوسومات لصنع مضادات حيوية جديدة وأدوية أخرى. على سبيل المثال ، توجد مضادات حيوية جديدة تؤدي هجومًا مستهدفًا على ريبوسوم 70S داخل البكتيريا. بينما يتعلم العلماء المزيد عن الريبوسومات ، سيتم اكتشاف المزيد من الأساليب للأدوية الجديدة بلا شك.

الحمض النووي الريبوسومي، أو حمض الديوكسي ريبونوكلييك الريبوزومي (rDNA) ، هو الحمض النووي الذي يشفر البروتينات الريبوسومية التي تشكل الريبوسومات. يشكل هذا الحمض النووي الريبي جزءًا صغيرًا نسبيًا من الحمض النووي البشري ، لكن دوره مهم لعدة عمليات. يأتي معظم الحمض النووي الريبي الموجود في حقيقيات النوى من الحمض النووي الريبي الريباسي الذي تم نسخه من الحمض النووي الريبي.

هذا النسخ rDNA أثناء دورة الخلية. يأتي الحمض النووي الريبي نفسه من النواة الموجودة داخل نواة الخلية.

يختلف مستوى إنتاج الحمض النووي الريبي في الخلايا تبعًا للإجهاد ومستويات المغذيات. عندما يكون هناك جوع ، ينخفض ​​نسخ الحمض النووي الريبي. عندما تكون هناك موارد وفيرة ، يرتفع إنتاج الحمض النووي الريبي.

الحمض النووي الريبوزومي مسؤول عن التحكم في استقلاب الخلايا والتعبير الجيني والاستجابة للتوتر وحتى الشيخوخة. يجب أن يكون هناك مستوى ثابت من نسخ الحمض النووي الريبي لتجنب موت الخلايا أو تكوين الورم.

ميزة مثيرة للاهتمام لـ rDNA هي سلسلة كبيرة من الجينات المتكررة. هناك عدد أكبر من تكرارات الحمض النووي الريبي (rDNA) مما هو مطلوب للـ rRNA. في حين أن سبب ذلك غير واضح ، يعتقد الباحثون أن هذا قد يكون له علاقة بالحاجة إلى معدلات مختلفة من تخليق البروتين كنقاط مختلفة في التطور.

يمكن أن تؤدي تسلسلات الحمض النووي الريبي المتكررة هذه إلى مشكلات تتعلق بالسلامة الجينية. يصعب نسخها وتكرارها وإصلاحها ، مما يؤدي بدوره إلى عدم الاستقرار العام الذي يمكن أن يؤدي إلى الأمراض. عندما يحدث نسخ rDNA بمعدل أعلى ، يكون هناك خطر متزايد لحدوث فواصل في rDNA وأخطاء أخرى. يعد تنظيم الحمض النووي المتكرر أمرًا مهمًا لصحة الكائن الحي.

تورطت قضايا الحمض النووي الريبوزومي (rDNA) في عدد من الأمراض التي تصيب البشر ، بما في ذلك الاضطرابات التنكسية العصبية والسرطان. عندما يكون هناك أكبر عدم استقرار الحمض النووي الريبيتحدث المشاكل. ويرجع ذلك إلى التسلسلات المتكررة الموجودة في الحمض النووي الريبي ، والتي تكون عرضة لأحداث إعادة التركيب التي تؤدي إلى حدوث طفرات.

قد تحدث بعض الأمراض من زيادة عدم استقرار الحمض النووي الريبي (وضعف تكوين الريبوسوم والبروتين). وجد الباحثون أن الخلايا التي تعاني من متلازمة كوكايين ، ومتلازمة بلوم ، ومتلازمة ويرنر ، ورنح توسع الشعيرات تحتوي على زيادة عدم استقرار الحمض النووي الريبي.

يظهر عدم استقرار تكرار الحمض النووي أيضًا في عدد من أمراض عصبية مثل مرض هنتنغتون والتصلب الجانبي الضموري والخرف الجبهي الصدغي. يعتقد العلماء أن التنكس العصبي المرتبط بالـ rDNA ينشأ من النسخ العالي للحمض النووي الريبي الذي ينتج عنه تلف الحمض النووي الريبي ونصوص الرنا الريباسي الضعيفة. يمكن أن تلعب مشاكل إنتاج الريبوسوم دورًا أيضًا.

عدد من السرطانات الورمية الصلبة يحدث لإعادة ترتيب rDNA ، بما في ذلك عدة متواليات متكررة. تؤثر أرقام نسخ الحمض النووي الريبي (rDNA) على كيفية تشكل الريبوسومات ، وبالتالي على كيفية تطور بروتيناتها. يوفر زيادة إنتاج البروتين بواسطة الريبوسومات دليلًا على العلاقة بين تسلسل تكرار الحمض النووي الريبوزومي وتطور الورم.

الأمل هو تلك الرواية سرطان يمكن إجراء علاجات تستغل ضعف الأورام بسبب الحمض النووي الريبي المتكرر.

كشف العلماء مؤخرًا عن أدلة على أن rDNA يلعب أيضًا دورًا في شيخوخة. وجد الباحثون أنه مع تقدم الحيوانات في العمر ، فإن الحمض النووي الريبي الخاص بها يخضع لتغيير وراثي فوقي يسمى مثيلة. لا تغير مجموعات الميثيل تسلسل الحمض النووي ، لكنها تغير طريقة التعبير عن الجينات.

دليل آخر محتمل في الشيخوخة هو تقليل تكرارات الحمض النووي الريبي. هناك حاجة إلى مزيد من البحث لتوضيح دور rDNA والشيخوخة.

بينما يتعلم العلماء المزيد عن rDNA وكيف يمكن أن يؤثر على الريبوسومات وتطور البروتين ، لا يزال هناك شيء عظيم وعد بأدوية جديدة ليس فقط لعلاج الشيخوخة ، ولكن أيضًا للحالات الضارة مثل السرطان والأمراض العصبية الاضطرابات.