አር ኤን ኤ የሴል ሞለኪውላር ጀነቲካዊ አሠራሮች አስፈላጊ አካል ነው። የሪቦኑክሊክ አሲድ ይዘት ከደረቅ ክብደቱ ጥቂት በመቶው ሲሆን ከ3-5% የሚሆነው መጠን በሜሴንጀር አር ኤን ኤ (ኤምአርኤን) ላይ የሚወድቅ ሲሆን ይህም በፕሮቲን ውህደት ውስጥ በቀጥታ የተሳተፈ ሲሆን ይህም ለጂኖም ትግበራ አስተዋጽኦ ያደርጋል።
የኤምአርኤን ሞለኪውል ከጂን የተነበበውን የፕሮቲን አሚኖ አሲድ ቅደም ተከተል ያሳያል። ስለዚህ ማትሪክስ ራይቦኑክሊክ አሲድ በሌላ መልኩ መረጃ ሰጪ (ኤምአርኤንኤ) ይባላል።
አጠቃላይ ባህሪያት
ልክ እንደሌሎች ራይቦኑክሊክ አሲዶች፣ ሜሴንጀር አር ኤን ኤ የራይቦኑክሊዮታይድ ሰንሰለት (አዴኒን፣ ጉዋኒን፣ ሳይቶሲን እና ኡራሲል) በፎስፎዲስተር ቦንዶች የተገናኙ ናቸው። ብዙ ጊዜ፣ ኤምአርኤን የመጀመሪያ ደረጃ መዋቅር ብቻ ነው ያለው፣ በአንዳንድ ሁኔታዎች ግን ሁለተኛ ደረጃ መዋቅር አለው።
በአንድ ሕዋስ ውስጥ በአስር ሺዎች የሚቆጠሩ የኤምአርኤንኤ ዝርያዎች አሉ እያንዳንዳቸው በዲ ኤን ኤ ውስጥ ካለው የተወሰነ ቦታ ጋር በሚዛመዱ 10-15 ሞለኪውሎች ይወከላሉ። mRNA ስለ አንድ ወይም ከዚያ በላይ መዋቅር መረጃ ይዟልባክቴሪያ) ፕሮቲኖች. የአሚኖ አሲድ ቅደም ተከተል የኤምአርኤንኤ ሞለኪውል ኮድ ኮድ ሶስት እጥፍ ሆኖ ቀርቧል።
ባዮሎጂያዊ ሚና
የሜሴንጀር አር ኤን ኤ ዋና ተግባር ከዲኤንኤ ወደ ፕሮቲን ውህደት ቦታ በማስተላለፍ የዘረመል መረጃን ተግባራዊ ማድረግ ነው። በዚህ አጋጣሚ mRNA ሁለት ተግባራትን ያከናውናል፡
- የፕሮቲን ዋና አወቃቀር ከጂኖም መረጃን እንደገና ይጽፋል፣ ይህም በግልባጭ ሂደት ውስጥ ይከናወናል፤
- ከፕሮቲን-የተሰራ መሳሪያ (ራይቦዞምስ) ጋር እንደ የትርጉም ማትሪክስ የአሚኖ አሲድ ቅደም ተከተል ይወስናል።
በእውነቱ፣ ግልባጭ የአር ኤን ኤ ውህደት ነው፣ እሱም ዲ ኤን ኤ እንደ አብነት ይሰራል። ነገር ግን፣ በሜሴንጀር አር ኤን ኤ ላይ ብቻ ይህ ሂደት ከጂን ውስጥ ስላለው ፕሮቲን መረጃ እንደገና የመፃፍ ዋጋ ይኖረዋል።
ከጂኖታይፕ ወደ ፍኖታይፕ (ዲ ኤን ኤ - አር ኤን ኤ - ፕሮቲን) የሚወስደው ዋና አስታራቂ የሆነው mRNA ነው።
የኤምአርኤን በሴል ውስጥ ያለው የህይወት ዘመን
መልእክተኛ አር ኤን ኤ በሴል ውስጥ የሚኖረው ለአጭር ጊዜ ነው። የአንድ ሞለኪውል መኖር ጊዜ በሁለት መለኪያዎች ይገለጻል፡
- ተግባራዊ የግማሽ ህይወት የሚወሰነው ኤምአርኤን እንደ አብነት ሆኖ እንዲያገለግል ባለው ችሎታ ነው እና የሚለካው በአንድ ሞለኪውል የተዋሃደ ፕሮቲን መጠን በመቀነስ ነው። በፕሮካርዮት ውስጥ ይህ አኃዝ በግምት 2 ደቂቃ ነው። በዚህ ጊዜ ውስጥ የተቀናጀ ፕሮቲን መጠን በግማሽ ይቀንሳል።
- የኬሚካላዊ ግማሽ ህይወት የሚወሰነው በሜሴንጀር አር ኤን ኤ ሞለኪውሎች የመቀላቀል ችሎታን በመቀነስ ነው(ተጨማሪ ውህድ) ከዲ ኤን ኤ ጋር፣ እሱም የዋናውን መዋቅር ትክክለኛነት ያሳያል።
የኬሚካላዊ ግማሽ ህይወት አብዛኛውን ጊዜ ከተግባራዊ ግማሽ ህይወት ይረዝማል ምክንያቱም የሞለኪውል የመጀመሪያ ደረጃ መበላሸት (ለምሳሌ በሪቦኑክሊዮታይድ ሰንሰለት ውስጥ አንድ ጊዜ መቆራረጥ) እስካሁን ድረስ በዲኤንኤ መቀላቀልን አይከላከልም ነገር ግን ፕሮቲን አስቀድሞ ይከላከላል። ውህደት።
የግማሽ ህይወት እስታቲስቲካዊ ፅንሰ-ሀሳብ ነው፣ስለዚህ የአንድ የተወሰነ አር ኤን ኤ ሞለኪውል መኖር ከዚህ ዋጋ በእጅጉ ከፍ ሊል ወይም ሊያንስ ይችላል። በዚህ ምክንያት አንዳንድ mRNAs ብዙ ጊዜ ለመተርጎም ጊዜ ሲኖራቸው ሌሎቹ ደግሞ የአንድ ፕሮቲን ሞለኪውል ውህደት ከመጠናቀቁ በፊት ተበላሽተዋል።
ከመበስበስ አንፃር፣ eukaryotic mRNAs ከፕሮካርዮቲክ የበለጠ የተረጋጋ ነው (የግማሽ ህይወት 6 ሰአታት ያህል ነው)። በዚህ ምክንያት፣ ከሴሉ ያልተነካ ለመለየት በጣም ቀላል ናቸው።
mRNA መዋቅር
የሜሴንጀር አር ኤን ኤ ኑክሊዮታይድ ቅደም ተከተል የተተረጎሙ ክልሎችን ያጠቃልላል፣ በውስጡም የፕሮቲን ቀዳሚ መዋቅር ኮድ የተደረገባቸው እና መረጃ ሰጭ ያልሆኑ ክልሎችን ያጠቃልላል ፣ የእነሱ ጥንቅር በፕሮካርዮት እና በ eukaryotes ይለያያል።
የኮድ ክልሉ በጅማሬ ኮዶን (AUG) ይጀምር እና ከመጨረሻዎቹ ኮዶች (UAG፣ UGA፣ UAA) በአንዱ ያበቃል። እንደ ሕዋስ ዓይነት (ኑክሌር ወይም ፕሮካርዮቲክ) መልእክተኛ አር ኤን ኤ አንድ ወይም ከዚያ በላይ የትርጉም ክልሎችን ሊይዝ ይችላል። በመጀመሪያው ሁኔታ ሞኖሲስትሮኒክ ይባላል, እና በሁለተኛው - ፖሊሲስትሮኒክ. የኋለኛው ባህሪው ለባክቴሪያ እና ለአርሴያ ብቻ ነው።
የኤምአርኤን አወቃቀር እና ተግባር በፕሮካርዮተስ
የመገልበጥ ሂደቶች በፕሮካርዮተስእና ትርጉሞች በአንድ ጊዜ ይከናወናሉ, ስለዚህ መልእክተኛ አር ኤን ኤ ቀዳሚ መዋቅር ብቻ ነው ያለው. ልክ በ eukaryotes ውስጥ፣ መረጃ ሰጭ እና ኮድ የማይሰጡ ክልሎችን በያዘው ራይቦኑክሊዮታይድ መስመራዊ ቅደም ተከተል ነው የሚወከለው።
አብዛኛዎቹ የባክቴሪያ እና አርኬአ ኤምአርኤን ፖሊሲስትሮኒክ ናቸው (በርካታ ኮድ መስጫ ክልሎችን ይዘዋል) ይህ የሆነው የኦፔሮን መዋቅር ባለው የፕሮካርዮቲክ ጂኖም አደረጃጀት ልዩነት ምክንያት ነው። ይህ ማለት ስለበርካታ ፕሮቲኖች መረጃ በአንድ ዲ ኤን ኤ ግልባጭ ውስጥ ተቀምጧል፣ እሱም በመቀጠል ወደ አር ኤን ኤ ተላልፏል። የሜሴንጀር አር ኤን ኤ ትንሽ ክፍል ሞኖሲስትሮኒክ ነው።
ያልተተረጎሙ የባክቴሪያ ኤምአርኤን ክልሎች በሚከተሉት ይወከላሉ፡
- የመሪ ቅደም ተከተል (በ5`-መጨረሻ ላይ ይገኛል)፤
- ተጎታች (ወይም መጨረሻ) ተከታታይ (በ3`-መጨረሻ ላይ ይገኛል)፤
- ያልተተረጎሙ ኢንተርሲስትሮኒክ ክልሎች (ስፔሰርስ) - በፖሊሲስትሮኒክ አር ኤን ኤ ኮዲንግ ክልሎች መካከል ይገኛል።
የኢንተርሲስትሮኒክ ቅደም ተከተሎች ርዝመት ከ1-2 እስከ 30 ኑክሊዮታይድ ሊሆን ይችላል።
Eukaryotic mRNA
Eukaryotic mRNA ሁል ጊዜ ሞኖሲስትሮኒክ ነው እና ይበልጥ ውስብስብ የሆኑ ኮድ የማይሰጡ ክልሎችን ያካትታል፡-
- ካፕ፤
- 5`-ያልተተረጎመ ቦታ (5`NTR)፤
- 3`-ያልተተረጎመ አካባቢ (3`NTR)፤
- polyadenyl ጅራት።
በ eukaryotes ውስጥ ያለው የሜሴንጀር አር ኤን ኤ አጠቃላይ መዋቅር እንደሚከተለው ሊወከል ይችላል።ዕቅዶች በሚከተለው የንጥረ ነገሮች ቅደም ተከተል፡ ካፕ፣ 5`-UTR፣ AUG፣ የተተረጎመ ክልል፣ የማቆሚያ ኮድን፣ 3`UTR፣ ፖሊ-A-tail።
በ eukaryotes ውስጥ፣ የጽሑፍ ግልባጭ እና የትርጉም ሂደቶች በጊዜ እና በቦታ ይለያያሉ። መልእክተኛው አር ኤን ኤ በማብሰያው ጊዜ ኮፍያ እና ፖሊዲኔል ጅራት ያገኛል ፣ እሱም ፕሮሰሲንግ ተብሎ የሚጠራው ፣ እና ከዚያ ከኒውክሊየስ ወደ ሳይቶፕላዝም ይጓጓዛል ፣ እዚያም ራይቦዞም ይሰፍራሉ። ማቀነባበር እንዲሁም ከ eukaryotic ጂኖም ወደ አር ኤን ኤ የሚተላለፉ ኢንትሮኖችን ያስወግዳል።
ሪቦኑክሊክ አሲዶች የሚዋሃዱበት
ሁሉም አይነት አር ኤን ኤ በዲኤንኤ ላይ በተመሰረቱ ልዩ ኢንዛይሞች (አር ኤን ኤ ፖሊመሬሴስ) የተዋሃዱ ናቸው። በዚህ መሠረት የዚህ ሂደት በፕሮካርዮቲክ እና በ eukaryotic ሕዋሳት ውስጥ ያለው አካባቢያዊነት የተለየ ነው።
በ eukaryotes ውስጥ የጽሑፍ ግልባጭ የሚከናወነው በኒውክሊየስ ውስጥ ሲሆን በውስጡም ዲ ኤን ኤ በክሮማቲን መልክ የተከማቸ ነው። በተመሳሳይ ጊዜ ፕሪ-ኤምአርኤን በመጀመሪያ ይዋሃዳል፣ እሱም ብዙ ማሻሻያዎችን ያደርጋል እና ከዚያ በኋላ ብቻ ወደ ሳይቶፕላዝም ይጓጓዛል።
በፕሮካርዮት ውስጥ፣ ራይቦኑክሊክ አሲዶች የሚዋሃዱበት ቦታ ከኑክሊዮይድ ጋር የሚያዋስነው የሳይቶፕላዝም ክልል ነው። አር ኤን ኤ የሚሠሩ ኢንዛይሞች ከባክቴሪያ ክሮማቲን ሉፕስ ጋር ይገናኛሉ።
የመገልበጥ ዘዴ
የሜሴንጀር አር ኤን ኤ ውህደት በኒውክሊክ አሲድ ማሟያነት መርህ ላይ የተመሰረተ እና በአር ኤን ኤ ፖሊመሬሴዎች የሚካሄደው በ ribonucleoside triphosphates መካከል ያለውን የፎስፎዲስተር ትስስር እንዲዘጋ ያደርገዋል።
በፕሮካርዮትስ፣ ኤምአርኤን የሚዋቀረው ከሌሎች ዝርያዎች ጋር በተመሳሳይ ኢንዛይም ነው።ribonucleotides፣ እና በ eukaryotes በ RNA polymerase II።
ግልባጭ 3 ደረጃዎችን ያካትታል፡ ማስጀመር፣ ማራዘም እና መቋረጥ። በመጀመርያው ደረጃ, ፖሊመሬዜን ከአስተዋዋቂው ጋር ይያያዛል, ከኮድ ቅደም ተከተል የሚቀድም ልዩ ጣቢያ. በማራዘም ደረጃ፣ ኢንዛይሙ ከአብነት ዲኤንኤ ሰንሰለት ጋር መስተጋብር በሚፈጥሩት ሰንሰለት ውስጥ ኑክሊዮታይድ በመጨመር የአር ኤን ኤ ሰንሰለት ይገነባል።
