როგორ გამოვყოთ mRNA თანმიმდევრობა

როდესაც თქვენ ფიქრობთ თქვენს გენეტიკურ მასალაზე, ალბათ სურათს ადგენთ იმ გენებზე, რომლებიც პასუხისმგებელნი არიან თქვენი თვალის ფერის ან თქვენი სიმაღლისთვის. მიუხედავად იმისა, რომ თქვენი დნმ განსაზღვრავს თქვენი გარეგნობის ასპექტებს, ის ასევე კოდურად ასახავს ყველა იმ მოლეკულას, რომლებიც თქვენი სხეულის სისტემების მუშაობის საშუალებას იძლევა. ამ მოლეკულების სინთეზირებას სჭირდება შუამავალი, რომ დნმ-ის გეგმა გადაიტანოს ბირთვიდან და დანარჩენ უჯრედში. ეს მნიშვნელოვანი სამუშაო ეკუთვნის მესინჯერის RNA- ს.

TL; DR (ძალიან გრძელია; არ წავიკითხე)

ორმაგი ჯაჭვური დნმ შეიცავს ბაზებს (A, T, G და C), რომლებიც ყოველთვის ერთსა და იმავე წყვილებში იკვრება (A-T და G-C). ტრანსკრიფციის დროს, RNA პოლიმერაზა მიემართება დნმ-ის შაბლონის ზოლის გასწვრივ, ერთჯაჭვიანი მესენჯერი RNA, რომელიც ემთხვევა დნმ კოდირების ძაფს მეხუთე ფუძით (U), რომელიც შეცვლილია ყოველი თ. დნმ-ის კოდირების ბოჭკოვანი თანმიმდევრობა AGCAATC წყვილდება დნმ-ის შაბლონის სტრიქონების თანმიმდევრობით TCGTTAG. MRNA თანმიმდევრობა AGCAAUC ემთხვევა კოდირების ზოლის თანმიმდევრობას U / T ცვლილებასთან.

ტრანსკრიფციის პროცესი საშუალებას აძლევს ფერმენტს, სახელად RNA პოლიმერაზას, დაუკავშირდეს თქვენს დნმ-ს და გახსნას წყალბადის ობლიგაციები, რომლებიც ორ სტრიქონს ერთმანეთთან იკავებს. ეს ქმნის ღია დნმ-ის ბუშტს, რომელიც დაახლოებით ათი ბაზის სიგრძისაა. ფერმენტი დნმ – ის ამ მცირე თანმიმდევრობით გადაადგილებისას, ის კითხულობს კოდს და აწარმოებს მაცნე RNA– ს მოკლე სტრიქონს (mRNA), რომელიც ემთხვევა თქვენი დნმ – ის დაშიფრულ სტრიქონს. შემდეგ mRNA გადის ბირთვიდან, თქვენი გენეტიკური კოდის ეს ნაწილი მოაქვს ციტოპლაზმაში, სადაც კოდი შეიძლება გამოყენებულ იქნას ცილების მსგავსად მოლეკულების შესაქმნელად.

MRNA ტრანსკრიპტის რეალური კოდირება ძალიან მარტივია. დნმ შეიცავს ოთხ ბაზას: ადენინს (A), თიმინს (T), გუანინს (G) და ციტოზინს (C). მას შემდეგ, რაც დნმ ორჯაჭვიანია, ძაფები ერთმანეთთან იკავებს იქ, სადაც ბაზები წყდება. A ყოველთვის წყვილებს T- ს, და G ყოველთვის წყვილდება C- სთან.

თქვენი დნმ – ის ორ ძაფს მეცნიერები უწოდებენ კოდირების ძაფს და შაბლონის ძაფს. RNA პოლიმერაზა აშენებს mRNA ტრანსკრიპტს შაბლონის სტრიქონის გამოყენებით. ვიზუალიზაციისთვის, წარმოიდგინეთ, თქვენი კოდირების ზოლი კითხულობს AGCAATC. მას შემდეგ, რაც შაბლონის სტრიქონი უნდა შეიცავდეს ბაზის წყვილებს, რომლებიც ზუსტად დაერთვება კოდირების სტრიქონთან, შაბლონი კითხულობს TCGTTAG.

ამასთან, mRNA შეიცავს არსებით განსხვავებას მისი თანმიმდევრობით: ყოველი თიმინის (T) ნაცვლად, mRNA შეიცავს ურაცილის (U) ჩანაცვლებას. თიმინი და ურაცილი თითქმის იდენტურია. მეცნიერები თვლიან, რომ A-T ბმა პასუხისმგებელია ორმაგი სპირალის ფორმირებაზე; ვინაიდან mRNA მხოლოდ ერთი პატარა ძაფია და არ სჭირდება გადახვევა, ეს ჩანაცვლება აადვილებს ინფორმაციის გადაცემას თქვენი უჯრედის აპარატებისთვის.

ადრინდელ თანმიმდევრობას რომ შევხედოთ, შაბლონის სტრიქონის გამოყენებით აგებული mRNA ტრანსკრიპტი წაიკითხავს AGCAAUC, რადგან ის შეიცავს ბაზებს, რომლებიც დაწყვილებულია დნმ-ის შაბლონის ძაფთან (ურაცილთან) ცვლილება). თუ კოდირების ზოლს (AGCAATC) შეადარებთ ამ ჩანაწერს (AGCAAUC), ხედავთ, რომ ისინი ზუსტად იგივეა, გარდა თიმინის / ურაცილის ცვლილებისა. როდესაც mRNA გადის ციტოპლაზმაში ამ გეგმის მისაღებად, კოდი, რომელიც მას აქვს, ემთხვევა კოდირების თავდაპირველ თანმიმდევრობას.

ზოგჯერ სტუდენტები იღებენ დავალებებს, სთხოვენ, დაწერონ კოდირების თანმიმდევრობის ცვლილებები strand to strand to strand to mRNA, ალბათ, როგორც საშუალება, რომ სტუდენტს დაეხმაროს პროცესის სწავლაში ტრანსკრიფცია. რეალურ ცხოვრებაში, ამ მიმდევრობების გაგებას გადამწყვეტი მნიშვნელობა აქვს, რადგან უკიდურესად მცირე ცვლილებებმაც კი (ერთი ფუძის ჩანაცვლების მსგავსად) შეიძლება შეცვალოს სინთეზირებული ცილა. ზოგჯერ მეცნიერები ადამიანის დაავადებებსაც კი აღწევენ ამ უმნიშვნელო ცვლილებებსა თუ მუტაციებში. ეს საშუალებას აძლევს მეცნიერებს შეისწავლონ ადამიანის დაავადება და გამოიკვლიონ როგორ მუშაობს პროცესები, როგორიცაა ტრანსკრიფცია და ცილების სინთეზი.

თქვენი დნმ პასუხისმგებელია აშკარა მახასიათებლებზე, როგორიცაა თვალის ფერი ან სიმაღლე, ასევე მოლეკულები, რომლებიც შენს სხეულს აშენებს და იყენებს. თანმიმდევრობის შეცვლა კოდირებადი დნმ – დან, შაბლონის დნმ – ით mRNA– ით არის პირველი ნაბიჯი იმის გასაგებად, თუ როგორ მუშაობს ეს პროცესები.