الدرس 125 : حمض RNA الناقل ( t-RNA )

>

تعريف ووظيفة حمض  t-RNA ( Transfer Rna  ) :

نواقل متخصصة ( تقوم بدور عمال متجوله فى الخلية )

وظيفتها : تنفيذ وترجمة الشفرة المسجلة على m-RNA

 حيث تقوم بإحضار ونقل الأحماض الأمينية إلى الريبوسومات فى السيتوبلازم أثناء تكوين البروتين

 حيث يكون لكل حمض أمينى نوع خاص مختلف من t-RNA يقوم بالتعرف عليه ثم نقله ووضعه فى مكانه الصحيح فى سلسلة عديد الببتيد النامية حسب الترتيب على m-RNA . 

وذلك بسبب : 

1 - إختلاف تتابع القواعد النيتروجينية من حمض t-RNA لآخر ( وبالتالى إختلاف التتابع فى منطقة مضاد الكودون ) . 

فمثلاً : 

لو أُريد تثبيت الحمض الأمينى ميثونين وشفرته على m-RNA هى AUG 

كان على ناقل هذا الحمض الأمينى (t-RNA ) أن يحمل الشفرة المكملة UAC

وهكذا بالنسبة لسائر الأحماض الأمينية العشرين . 

2- إختلاف الشفرات على m-RNA يقابله إختلاف فى مضادات الكودونات على t-RNA التى تتوافق وتتكامل معها . 

ملحوظة : 

♢ الأحماض الأمينية التى لها أكثر من شفرة يكون لها أكثر من  t-RNA 

لذا يكون عدد t-RNA هو 61 أى أكثر من عشرين ( عدد الأحماض الأمينية ) . 

♢ t.Rna هو أصغر أنواع RNA حجماً . 

الشكل العام لجزئ t-RNA : 

♢ يتكون من شريط مفرد قصير مقارنة بالأنواع الأخرى من RNA ( من 74 إلى 95 نيوكليوتيدة ) . 

♢ لكل جزيئات t-RNA ( الـ 60 نوع ) نفس الشكل العام ( به أجزاء مفردة وأجزاء مزدوجة ) . 
حيث تنثنى وتلتف أجزاء من الجزئ لتكون حلقات ( 4 حلقات أو دوائر تكسب جزئ t-RNA شكل فراغى مميز لحمايته من التحلل بواسطة إنزيمات السيتوبلازم ) . 

♢ تحتفظ جزيئات t-RNA بشكلها عن طريق :
إزدواج القواعد النيتروجينية المتكاملة على نفس الشريط فى مناطق مختلفة من الجزئ ( حيث يرتبط G مع C و U مع A ) . 

♢ بسبب ثبات الشكل العام لكل جزيئات t-RNA وبسبب عالمية الشفرة الوراثية :
يمكن لجزيئات t-RNA القيام بوظيفتها عند نقلها من كائن حى لآخر ، حيث أن كل الكائنات الحية تحتوى على نفس الأحماض الأمينية ولأى حمض أمينى فى جسم أى كائن t-RNA خاص به ينقله إلى موقع بناء البروتين ( الريبوسومات ) . 

وهذا يعنى أن : 

- نفس الكودونات تمثل شفرات نفس الأحماض الأمينية فى جميع الكائنات الحية . 

ملحوظة : 

♢ تشير علامة النجمة وسط القواعد النيتروجينية إلى قواعد نيتروجينية معدّلة كيميائياً تدخل فى تكوين جزئ RNA الناقل بالإضافة إلى الأربعة قواعد المعروفة C , G , A , U .

 فمثلاً : 
من القواعد النيتروجينية المشتقة من اليوراسيل والتى تدخل فى تركيب t.RNA السودويوريدين والريبوثايميدين . 

♢ تُقرأ القواعد النيتروجينية على الشريط المكون لجزئ t.rna فى إتجاه ( 5' ---> '3 )

 فمثلاً :
يُقرأ الموقع CCA ولايُقرأ ACC . 

يوجد موقعان على جزئ t-RNA لهما دور مباشر وأهمية كبيرة فى ترجمة وتخليق البروتين : 

1- الموقع الأول : CCA عند الطرف `3 : 

عبارة عن تتابع من ثلاثة قواعد نيتروجينية ثابتة فى كل أنواع t-RNA عند نهاية الشريط ، وغير متكاملة مع أى قواعد على الشريط . 

أهميته: 
موقع إتحاد جزئ t-RNA بالحمض الأمينى الخاص به والمناسب لشفرة الكودون المضاد به . 

2- الموقع الثانى : مقابل الكودون أو مضاد الكودون : 

عبارة عن تتابع من ثلاثة قواعد نيتروجينية يختلف من t-RNA ناقل لآخر، ويرتبط بـ 3 قواعد نيتروجينية على m.rna ( لذلك فإن الشفرة الوراثية ثلاثية ) . 

أهميته: 
♢ يحدد فى أى مكان فى سلسلة عديد الببتيد النامية سيوضع الحمض الأمينى المحمول على هذا الـ t-RNA . 

♢ تتزاوج قواعده النيتروجينية مع القواعد النيتروجينية لكودونات m-RNA المناسبة ( أى التى تمثل شفرة الحمض الأمينى المحمول على هذا الـ t-RNA ) ويحدث ذلك عند مركب (m-RNA والريبوسوم ) ،
حيث يحدث إرتباط مؤقت بين m-RNA و t-RNA لحين التحقق من الحمض الأمينى وأنه المطلوب + توفير وقت كافى يسمح للحمض الأمينى المحمول على t-RNA أن يدخل فى المكان المحدد له فى سلسلة عديد الببتيد النامية التى تُبنى وكذلك تكوين الرابطة الببتيدية . 

إذن : 
لوغاب مضاد الكودون من t.rna  :

لن تتزاوج قواعده النيتروجينية مع القواعد النيتروجينية للكودونات على m.rna فى مركب ( m.rna + الريبوسوم )

وبالتالى لن يدخل الحمض الأمينى المناسب فى مكانه فى سلسلة عديد الببتيد النامية 

وبالتالى يحدث خلل فى ترجمة وتكوين البروتين لينتج بروتين غير طبيعى . 

مثال لمضاد كودون : 

الحمض النووى t-RNA الذى يحمل الحمض الأمينى الميثيونين عند أحد طرفيه 

يكون مقابل الكودون له هو UAC 

الذى يرتبط مع كودون البدء AUG على m-RNA . 

ملحوظة : 

♦ عند إستنتاج مضادات الكودون من كودونات على m.rna

 لايكتب الطرفين '3 و '5 لأن كل مضاد كودون يقع على شريط t.rna خاص به ،

 ولايكتب مضاد كودون لكودون الوقف على m.rna لأنه لايشفر لأى حمض أمينى وبالتالى لايوجد له t.rna . 

♦ عند إستنتاج عدد الأحماض الأمينية الداخلة فى تركيب بروتين من كودونات m.rna 

تُعد كل الكودونات حتى لو تكرر كودون يحسب مرتين إلا كودون الوقف لايحسب مطلقاً . 

♦ عند إستنتاج عدد أنواع الأحماض الأمينية الداخلة فى تركيب بروتين من كودونات m.rna 

تُعد كل الكودونات مرة واحد فلو تكررت شفرة حمض أمينى مرتين تحسب واحدة ، ولا يُحسب كودون الوقف . 

نسخ t-RNA : 

♦ ينسخ فى النواة من جينات t-RNA الموجودة على شكل تجمعات من ( 7- 8 ) جينات على نفس الجزء من DNA . 

♦ يوجد منه 61 نوع من الجزيئات لها 61 جين على DNA . 

وهى ( عدد شفرات الأحماض الأمينية بإستثناء 3 كودون توقف 64- 3 = 61 ) . 

♦ فى أوليات النواة ينسخه إنزيم بلمرة RNA . 

♦ فى حقيقيات النواة ينسخه إنزيم بلمرة t-RNA . 

تتم باقى خطوات النسخ العادية كما يلى : 

(  أ  ) الفصل :

بإنزيم بلمرة RNA ( من ضمن وظائفه ) . 

( ب ) النسخ :

بإنزيم البلمرة ( الذى يختلف فى أوليات النواة " إنزيم بلمرة RNA " عن حقيقيات النواة " إنزيم بلمرة T.RAN " ) . 

( جـ ) الربط :

بإنزيم الربط . 

ملحوظة : 

♦ m.rna و r.rna و t.rna يتم تخليقهم أولاً فى شكل شريط خطى بدون ثنيات ، 

ولكن جزيئات r.rna و t.rna بعد ذلك تنثنى و تزدوج فى بعض أجزاء الشريط لتشكيل إنحناءات تصنع الشكل الثلاثى الأبعاد للجزئ . 

♦ يساهم ويشارك m.rna فى تكوين وبناء t.rna

حيث أن : إنزيم بلمرة T.RAN عبارة عن بروتين له جين فى النواة

وتم نسخ المعلومات الوراثية الموجودة على ذلك الجين فى شكل m.rna

وتمت ترجمته فى سيتوبلازم الخلية إلى ذلك الإنزيم ،

 فكان m.rna رسولاً حاملاً لتلك الرسالة الوراثية .

• شارك هذه المقالة