>
أثبت العلماء عملياً أن الشفرة الوراثية ثلاثية :
بمعنى أن كل 3 نيوكليوتيدات فى DNA تشفر لحمض أمينى معين .
ثم تمكن العلماء من فك شفرة DNA عملياً :
أى معرفة الحمض الأمينى المقابل لكل كودون على DNA .
وذلك بعد إجراء التجربة التالية :
حيث أحضروا 4 أنابيب إختبار ثم :
- وضعوا فى كل أنبوبة متطلبات بناء البروتين وهى :
ريبوسومات
+ مجموعة من t-RNA
- أضافوا إلى المتطلبات السابقة فى كل الأنابيب m-RNA صناعى :
أى تم صنعه فى المعمل له تتابع معين تم التحكم فيه
وذلك كالتالى :
أنبوبة 1 :
تم وضع m-RNA صناعى فيها له التتابع UUUUUUUUUUUUUUUUUU
أى لا يدخل فى تكوينه إلا نيوكليوتيدات يدخل فى تركيبها القواعد النيتروجينية U فقط .
الملاحظة :
تكون بروتين فى الأنبوبة كل الأحماض الأمينية الداخلة فى تركيبه عبارة عن فينيل آلانين فقط وليس معه أى حمض أمينى آخر .
ولكن لا يعلم العلماء فى ذلك الوقت كم قاعدة تشفر لحمض أمينى
هل هى قاعدة واحدة U
أم قاعدتين UU
أم ثلاثة قواعد UUU
أو أكثر UU...UU
ولمحاولة التأكد أجرى العلماء الخطوة التالية :
أنبوبة 2 :
تم وضع m-RNA صناعى فيها له التتابع AAAAAAAAAAAAAAAAAA
أى لا يدخل فى تكوينه إلا نيوكليوتيدات يدخل فى تركيبها القواعد النيتروجينية A فقط .
الملاحظة :
تكون بروتين فى الأنبوبة كل الأحماض الأمينية الداخلة فى تركيبه عبارة عن ليسين فقط وليس معه أى حمض أمينى آخر .
ولكن زادت حيرة العلماء أكثر ولم يجدوا إجابة لسؤالهم كم قاعدة تشفر لحمض أمينى واحد ؟
هل هى واحدة A
أم قاعدتين AA
أم ثلاثة قواعد AAA
أو أكثر AA...AA
وللتأكد أجرى العلماء الخطوة الثالثة :
أنبوبة 3 :
تم وضع m-RNA صناعى فيها له التتابع UCUCUCUCUCUCUCUCUC
أى لا يدخل فى تكوينة إلا نوعين من النيوكليوتيدات الداخل فى تركيبها القاعدتين النيتروجينيتين U و C فقط .
الملاحظة :
تكون بروتين فى الأنبوبة الأحماض الأمينية الداخلة فى تركيبه عبارة عن نوعين فقط هما سيرين وليوسين (يختلف عن ليسين ) وليس معهم أى حمض أمينى آخر .
SERINE – LEUCINE - SERINE – LEUCINE - SERINE – LEUCINE
تأكد العلماء من أن :
♦ القاعدة النيتروجينية وحدها لا تشفر لحمض أمينى
وذلك بملاحظة أن :
U وحدها لا تشفر لحمض أمينى لأنه لوكانت كذلك لكان أول حمض أمينى فى البروتين المتكون فى الأنبوبة 3 هو فينيل آلانين ( من نتيجة أول أنبوبة ) .
♦ القاعدتين النيتروجينيتين لا يشفران لحمض أمينى :
وذلك بملاحظة أنه :
لو كانت القاعدتين تشفران لحمض أمينى واحد لكان البروتين المتكون فى هذا الأنبوبة يتكون من حمض أمينى واحد هو سيرين ( الذى بدأ به البروتين المتكون ) فتكون حينئذٍ شفرة السيرين هى UC ولكن ذلك لم يحدث بل كان البروتين يتكون من السيرين والليوسين بالتناوب .
♦ الشفرة ثلاثية :
لأن الشفرة تتكرر مرة بعد مرة كالتالى :
UCU CUC UCU CUC UCU CUC
SERINE – LEUCINE - SERINE – LEUCINE - SERINE – LEUCINE
وللتأكد من أن الحمض الأمينى ممكن أن يكون له أكثر من شفرة أجروا الخطوة التالية :
أنبوبة 4 :
تم وضع m-RNA صناعى فيها له التتابع UUC UUC UUC UUC UUC UUC
أى لا يدخل فى تكوينة إلا نوعين من النيوكليوتيدات الداخل فى تركيبها القاعدتين النيتروجينيتين U و C فقط .
الملاحظة :
تكون بروتين كل الأحماض الأمينية الداخلة فى تركيبه عبارة عن فينيل آلانين فقط وليس معه أى حمض أمينى آخر .
إستنتج العلماء من تللك الخطوة أن :
الحمض الأمينى الواحد ممكن أن يكون له أكثر من شفرة وراثية ، فالفينيل آلانين له شفرتان هما :
UUU ( كما أوضحت الخطوة الأولى )
وUUC ( كما أوضحت الخطوة الرابعة )
بعد التأكد من أن الشفرة الوراثية ثلاثية
قاموا بتجريب كل الإحتمالات التى يمكن تشكيلها من 4 نيوكليوتيدات ( وهى 64 إحتمال ) لمعرفة شفرات الأحماض الأمينية العشرين حيث :
وضعوا كل ثلاثية من الثلاثيات التى يمكن تشكيلها (وهى64) فى أنبوبة إختبار وحدها من أجل معرفة الحمض الأمينى الذى سيتكرر فى البروتين كله
مثال :
جلوتامين جلوتامين جلوتامين جلوتامين جلوتامين
CAA CAA CAA CAA CAA .
