ජාන කේතය විකේතනය කිරීමෙන් පසුව, ප්රශ්නය මතු විය: DNA වලින් ප්රෝටීන් වෙත තොරතුරු මාරු කරන්නේ කෙසේද? ජෛව රසායනික අධ්‍යයනයන් මගින් සෛලයක DNA විශාල ප්‍රමාණයක් න්යෂ්ටිය තුළ ස්ථානගත වී ඇති අතර ප්රෝටීන් සංස්ලේෂණය සයිටොප්ලාස්මයේ සිදු වේ. DNA සහ ප්රෝටීන් සංස්ලේෂණය මෙම භෞමික වෙන් කිරීම මැදිහත්කරුවෙකු සෙවීමට හේතු විය. ප්රෝටීන් සංස්ලේෂණය රයිබසෝම වල සහභාගීත්වයෙන් සිදු වූ බැවින්, RNA අතරමැදියෙකු ලෙස ඉදිරිපත් විය. සෛලයක ජානමය තොරතුරු ගලා යන දිශාව නිරූපණය කරන රූප සටහනක් නිර්මාණය කරන ලදී:
DNA → RNA → ප්රෝටීන්
එය අණුක ජීව විද්‍යාවේ කේන්ද්‍රීය මූලධර්මය ලෙස හැඳින්වේ. F. Crick මෙම යෝජනා ක්රමයට අනුව macromolecules සංශ්ලේෂණය අනුකෘති මූලධර්මය අනුව සිදු කරනු ලබයි. මෙම උපකල්පනයේ නිවැරදි බව ඔප්පු කිරීමට වසර ගණනාවක් ගත විය.
මුලදී, රයිබොසෝම ආර්එන්ඒ අතරමැදියෙකුගේ භූමිකාව ඉටු කරන බව උපකල්පනය කරන ලදී ("එක් ජානයක් - එක් රයිබසෝමයක් - එක් ප්රෝටීනයක්"). කෙසේ වෙතත්, මෙම උපකල්පනය ඉක්මනින් පැහැදිලි විය. ප්රෝටීන් සංස්ලේෂණය කිරීමේදී රයිබසෝම ගණන වෙනස් නොවන බව පෙන්නුම් කරන ලදී; නව RNA සංස්ලේෂණය නොවන අතර එබැවින් නව තොරතුරු නොලැබේ. වැඩි කල් යන්නට මත්තෙන්, රයිබසෝමවල සංයුතියේ අස්ථායී RNA කොටසක් සොයා ගන්නා ලද අතර, Mg කැටායන ආධාරයෙන් රයිබසෝමයේ අණු ලිහිල්ව තබා ඇත. මෙම RNA අණු DNA වල ඇතැම් කොටස්වල පිටපත් බව අණුක දෙමුහුන්කරණය පෙන්වා දී ඇත. ඇයට නම ලැබුණා matrix, හෝ පණිවිඩකරු RNA. එය කලින් ආර්එන්ඒ-මැදියා සහ මැසෙන්ජර්-ආර්එන්ඒ ලෙසද හැඳින්විණි. මෙම අණු සමහර DNA කලාපවලට අනුපූරකතාවයෙන් පෙන්නුම් කළේ DNA මත ඇති සැකිලි වර්ගය අනුව ඒවා සංස්ලේෂණය කර ඇති බවයි.
ක්‍රමක්‍රමයෙන් DNA වලින් ප්රෝටීන් වෙත තොරතුරු හුවමාරු කිරීමේ සම්පූර්ණ මාර්ගය පැහැදිලි විය. එය අදියර දෙකකින් සමන්විත වේ: පිටපත් කිරීම්හා විකාශනය කරයි. පිටපත් කිරීමේ අදියරේදී DNA සිට mRNA වෙත ජානමය තොරතුරු කියවීම සහ මාරු කිරීම සිදු වේ. පිටපත් කිරීමේ ක්රියාවලිය අදියර තුනකින් සිදු වේ: ආරම්භය, දිගු කිරීමහා අවසන් කිරීම. ප්‍රවේණික කේතයේ ගුණාංග මත පදනම්ව, අනුපූරක DNA කොටස් වලට කේතයේ අනුපූරක පරිහානිය නොමැතිකම හේතුවෙන් එකම ප්‍රෝටීනයේ ව්යුහය කේතනය කළ නොහැකි බැවින් තොරතුරු කියවනු ලබන්නේ එක් DNA තන්තුවකින් (+ නූල්) පමණි. උප ඒකක හතරකින් (ααββ") සමන්විත වන RNA පොලිමරේස් එන්සයිමය, DNA ප්‍රභවය සම්බන්ධයෙන් නිශ්චිතතාවයක් නොමැති, පිටපත් කිරීම සිදු කරයි, පිටපත් කිරීමේ ආරම්භක අදියරේදී - ආරම්භය - පස්වන අනු ඒකකය, ඊනියා s-සාධකය, නිශ්චිත DNA කලාපයක්, ප්‍රවර්ධකයක් හඳුනා ගන්නා එන්සයිමයට අනුයුක්ත කර ඇත.ප්‍රවර්ධකයින් පිටපත් නොකෙරේ.ඒවා තුළ නිශ්චිත නියුක්ලියෝටයිඩ අනුක්‍රමයක් තිබීම මගින් s-සාධකය මගින් හඳුනා ගැනේ.බැක්ටීරියා ප්‍රවර්ධකයින් තුළ එය Pribnow block ලෙස හැඳින්වේ. TATAAT ආකෘතිය ඇත (සුළු වෙනස්කම් සහිතව) RNA පොලිමරේස් එන්සයිමය ප්‍රවර්ධකයාට සම්බන්ධ වේ.mRNA දාමයේ වර්ධනය එක් දිශාවකින් සිදුවේ, පිටපත් කිරීමේ වේගය තත්පරයකට ≈ 45-50 නියුක්ලියෝටයිඩ වේ. ආරම්භක අවධියේදී, a නියුක්ලියෝටයිඩ 8 කින් යුත් කෙටි දාමයක් සංස්ලේෂණය කර ඇති අතර ඉන් පසුව s-සාධකය RNA පොලිමරේස් වලින් වෙන් කර දිගු කිරීමේ අදියර ආරම්භ වේ.එමගින් තොරතුරු කියවීම ට්‍රාන්ස්ක්‍රිප්ටන් ලෙස හැඳින්වේ.එය අවසන් වන්නේ ටර්මියකින්. nator - නැවතුම් සංඥාවක කාර්යභාරය ඉටු කරන නිශ්චිත නියුක්ලියෝටයිඩ අනුපිළිවෙලකි. ටර්මිනේටරයට ළඟා වූ පසු, ආර්එන්ඒ පොලිමරේස් එන්සයිමය ක්රියා කිරීම නවත්වන අතර ප්රෝටීන අවසන් කිරීමේ සාධක ආධාරයෙන් අනුකෘතියෙන් වෙන් කරනු ලැබේ.
බැක්ටීරියා සෛල තුළ, ප්රතිඵලයක් ලෙස mRNA අණු ක්ෂණිකව ප්රෝටීන් සංස්ලේෂණය සඳහා සැකිලි ලෙස ක්රියා කළ හැකිය; විකාශනය. ඒවා රයිබසෝමවලට සම්බන්ධ වන අතර, ප්‍රවාහන RNA (tRNA) අණු එකවර ඇමයිනෝ අම්ල ලබා දෙයි. හුවමාරු RNA දාම නියුක්ලියෝටයිඩ 70 ක් පමණ දිගු වේ. තනි කෙඳි සහිත tRNA අණුවක සක්‍රීය මධ්‍යස්ථාන ඇතුළත් අනුපූරක යුගල කිරීමේ ස්ථාන ඇත: tRNA සින්තේටේස් එන්සයිමය මගින් tRNA හඳුනාගැනීමේ අඩවියකි, එය tRNA වෙත අනුරූප සක්‍රිය ඇමයිනෝ අම්ලය සම්බන්ධ කරයි; ප්‍රතිග්‍රාහකයක් යනු ඇමයිනෝ අම්ලයක් සහ ප්රතිකෝඩෝන ලූපයක් සවි කර ඇති අඩවියකි.
ඇන්ටිකෝඩන් mRNA අණුවෙහි අනුරූප කෝඩෝනයට අනුපූරක ත්‍රිත්වයකි. කෝඩෝන-ප්රතිදේහ අන්තර්ක්‍රියා අනුපූරක යුගලයේ වර්ගය අනුව සිදු වන අතර, එම කාලය තුළ වර්ධනය වන ප්රෝටීන් දාමයකට ඇමයිනෝ අම්ලයක් සම්බන්ධ වේ. විවිධ mRNA වල ආරම්භක කෝඩෝනය වන්නේ ඇමයිනෝ අම්ල මෙතියොනීන් වලට අනුරූප වන AUG කෝඩෝනයයි. එබැවින්, සක්‍රීය ඇමයිනෝ අම්ල මෙතියොනීන් සමඟ යුඒසී ප්‍රතිකෝඩෝනය සමඟ tRNA සැකිල්ල වෙත ප්‍රථමයෙන් ළඟා වේ. ඇමයිනෝ අම්ල සක්‍රිය කර tRNA වලට බන්ධනය කරන එන්සයිම ඇමයිනෝඇසිල්-ටීආර්එන්ඒ සින්තටේස් ලෙස හැඳින්වේ. ප්රෝටීන් ජෛව සංස්ලේෂණයේ සියලුම අදියර (ආරම්භය, දිගු කිරීම, අවසන් කිරීම) ප්රෝටීන් පරිවර්තන සාධක මගින් සපයනු ලැබේ. Prokaryotes එක් එක් අදියර සඳහා ඒවායින් තුනක් ඇත. mRNA අච්චුව අවසානයේ කියවා නැති විකාර කෝඩෝන ඇති අතර පරිවර්තනයේ අවසානය සලකුණු කරයි.
බොහෝ ජීවීන්ගේ ජෙනෝමය තුළ, බැක්ටීරියාවේ සිට මිනිසුන් දක්වා, සම්මත නොවන කෝඩෝන කියවීම සිදු කරන ජාන සහ ඒවාට අනුරූප tRNA සොයාගෙන ඇත. මෙම සංසිද්ධිය නම් කර ඇත විකාශන අපැහැදිලිය.
එය පිටපත් කිරීමේදී mRNA අණු වල ව්‍යුහයේ සිදුවන දෝෂ වල ඍණාත්මක ප්‍රතිවිපාක වළක්වා ගැනීමට ඉඩ සලසයි. මේ අනුව, පිටපත් කිරීමේ ක්රියාවලිය අකාලයේ නැවැත්විය හැකි mRNA අණුව තුළ විකාර කෝඩෝන දිස්වන විට, මර්දන යාන්ත්‍රණය ක්රියාත්මක වේ. එය සාමාන්ය නොවිය යුතු විකාර කෝඩෝනයට අනුපූරක ප්‍රතිකෝඩනයක් සහිත සෛලය තුළ අසාමාන්‍ය ආකාරයේ tRNA ස්වරූපයක් දිස්වන කාරනයෙන් සමන්විත වේ. එහි පෙනුම විකාර කෝඩෝනයට සංයුතියට සමාන tRNA ප්‍රතිකෝඩනයේ මූලික වෙනසක් සිදු කරන ජානයක ක්‍රියාකාරිත්වයේ ප්‍රතිඵලයකි. එවැනි ප්‍රතිස්ථාපනයක ප්රතිඵලයක් ලෙස, විකාර කෝඩෝනය සාමාන්ය සැලකිය යුතු කෝඩෝනයක් ලෙස කියවනු ලැබේ. එවැනි විකෘති suppressor ලෙස හැඳින්වේ, මන්ද. ඔවුන් විකාර කෝඩෝනයේ පෙනුමට තුඩු දුන් මුල් විකෘතිය යටපත් කරයි.
ජීව විද්‍යාවේදී, පිටපත් කිරීමේ සහ පරිවර්තන ක්රියාවලීන් ප්රෝටීන් ජෛව සංස්ලේෂණයේ රාමුව තුළ සැලකේ. පිටපත් කිරීමේ ක්‍රියාවලියේදී වුවද, ප්රෝටීන් සංස්ලේෂණය සිදු නොවේ. නමුත් එය නොමැතිව, පරිවර්තනය (එනම්, සෘජු ප්රෝටීන් සංස්ලේෂණය) කළ නොහැකි ය. පරිවර්තනයට පෙර පිටපත් කිරීම.
සෛල තුළ සිදුවන පිටපත් කිරීම සහ පරිවර්තනය අණුක ජීව විද්‍යාවේ ඊනියා ප්‍රවාදයට අනුකූල වේ (20 වැනි සියවසේ මැද භාගයේදී එෆ්. ක්‍රික් විසින් ඉදිරිපත් කරන ලදී): සෛල තුළ තොරතුරු ගලායාම න්යෂ්ටික අම්ල (ඩීඑන්ඒ සහ ආර්එන්ඒ) දිශාවට යයි. ) ප්රෝටීන වලට, නමුත් කිසිවිටෙක අනෙක් අතට (එනම්, ප්රෝටීන වල සිට න්යෂ්ටික අම්ල දක්වා). මෙයින් අදහස් කරන්නේ න්යෂ්ටික අම්ලයක් ප්රෝටීන සංස්ලේෂණය සඳහා තොරතුරු අනුකෘතියක් ලෙස සේවය කළ හැකි නමුත් ප්‍රෝටීනයකට න්යෂ්ටික අම්ල සංස්ලේෂණය සඳහා ක්රියා කළ නොහැකි බවයි.
පිටපත් කිරීම
පිටපත් කිරීම යනු DNA අණුවක් මත RNA අණුවක සංශ්ලේෂණයයි. එනම් DNA RNA සංශ්ලේෂණය සඳහා සැකිල්ලක් ලෙස ක්රියා කරයි.
පිටපත් කිරීම එන්සයිම ගණනාවකින් උත්ප්‍රේරණය වේ, වඩාත්ම වැදගත් වන්නේ RNA පොලිමරේස් ය. එන්සයිම බොහෝ විට ප්රෝටීන් බව මතක තබා ගත යුතුය (මෙය RNA පොලිමරේස් සඳහාද අදාළ වේ).
RNA පොලිමරේස් DNA ද්විත්ව නූල් දිගේ ගමන් කරයි, නූල් වෙන් කරයි, සහ ඒවායින් එකක් මත, අනුපූරක මූලධර්මය අනුව, න්යෂ්ටියේ පාවෙන නියුක්ලියෝටයිඩ වලින් RNA අණුවක් සාදයි. මේ අනුව, DNA අණුවක නූල් ද එකිනෙකට අනුපූරක වන බැවින්, RNA අවශ්‍යයෙන්ම වෙනත් DNA තන්තුවක (සංශ්ලේෂණය සිදු නොවන) කොටසකට සමාන වේ. RNA thymine වල පමණක් uracil මගින් ප්‍රතිස්ථාපනය වේ.
න්යෂ්ටික අම්ල සංශ්ලේෂණය සිදුවන්නේ අණුවල 5' අන්තයේ සිට ඒවායේ 3' අන්තය දක්වා දිශාවටය. මෙම අවස්ථාවෙහිදී, අනුපූරක දාමයන් සෑම විටම ප්රතිවිරුද්ධ (විවිධ දිශාවන් ඔස්සේ යොමු කෙරේ). එබැවින්, RNA 5" → 3" දිශාවට සංස්ලේෂණය වේ, නමුත් DNA දාමය දිගේ එහි 3" → 5" දිශාවට ගමන් කරයි.
පිටපත් කිරීම සිදු වන DNA කොටස (transcripton, operon) කොටස් තුනකින් සමන්විත වේ: ප්‍රවර්ධකයෙකු, ජානයක් (mRNA සම්බන්ධයෙන්, සාමාන්‍යයෙන්, පිටපත් කළ කොටස) සහ ටර්මිනේටරය.
පිටපත් කිරීම ආරම්භ කිරීමට (ආරම්භ කිරීමට) ප්‍රවර්ධකයාට සම්බන්ධ වන විවිධ ප්රෝටීන් සාධක අවශ්ය වන අතර ඉන් පසුව RNA පොලිමරේස් DNA වෙත සම්බන්ධ කළ හැක.
RNA පොලිමරේස් නැවතුම් කෝඩෝන වලින් එකක් හමුවීමෙන් පසුව පිටපත් කිරීම අවසන් කිරීම (අවසානය) සිදු වේ.
යුකැරියෝටික් සෛල තුළ, පිටපත් කිරීම න්යෂ්ටිය තුළ සිදු වේ. සංශ්ලේෂණයෙන් පසුව, RNA අණු මෙහි පරිණතභාවයට පත් වේ (අනවශ්‍ය කොටස් ඒවායින් කපා ඇත, අණු ඒවාට අනුරූප ද්විතියික සහ තෘතීයික ව්යුහය ලබා ගනී). තවද, විවිධ වර්ගයේ RNA සයිටොප්ලාස්මයට ඇතුළු වන අතර එහිදී ඒවා පිටපත් කිරීමෙන් පසු ඊළඟ ක්රියාවලියට සහභාගී වේ - පරිවර්තනය.
විකාශනය
පරිවර්තනය යනු තොරතුරු (එය අනුකෘතිය ද වේ) RNA අණුවක පොලිපෙප්ටයිඩ (ප්රෝටීන්) දාමයක සංශ්ලේෂණයයි. වෙනත් ආකාරයකින්, පරිවර්තනය යනු නියුක්ලියෝටයිඩ (ත්‍රිත්ව-කෝඩෝන) භාවිතයෙන් සංකේතනය කරන ලද තොරතුරු ඇමයිනෝ අම්ල අනුපිළිවෙලක් ලෙස ඉදිරිපත් කරන ලද තොරතුරු බවට පරිවර්තනය කිරීම ලෙස විස්තර කළ හැකිය. මෙම ක්රියාවලිය රයිබසෝම (රයිබසෝම ආර්එන්ඒ ඇතුළත්) සහ RNA මාරු කිරීම සමඟින් සිදු වේ. මේ අනුව, ප්‍රධාන RNA වර්ග තුනම සෘජු ප්රෝටීන් සංස්ලේෂණයට සම්බන්ධ වේ.
පරිවර්තනය අතරතුර, රයිබසෝම mRNA දාමයේ ආරම්භයේ සවි කර පසුව එහි අවසානය දෙසට ගමන් කරයි. ප්රෝටීන් සංස්ලේෂණය සිදු වන්නේ මෙහිදීය.
රයිබසෝමයේ ඇතුළත, tRNA දෙකක් සවි කළ හැකි "කඳ" දෙකක් ඇත. රයිබසෝමයට ඇතුළු වන හුවමාරු RNA එක් ඇමයිනෝ අම්ලයක් රැගෙන යයි. රයිබසෝමයේ ඇතුළත, සංස්ලේෂණය කරන ලද පොලිපෙප්ටයිඩ දාමය tRNA හා සම්බන්ධ අලුතින් පැමිණි ඇමයිනෝ අම්ලයට සම්බන්ධ වේ. ඊට පසු, මෙම tRNA වෙනත් "ස්ථානයකට" ගමන් කරයි, සහ "පැරණි" tRNA, දැනටමත් වැඩෙන පොලිපෙප්ටයිඩ දාමයෙන් නිදහස් කර ඇත. තවත් ඇමයිනෝ අම්ලයක් සහිත tRNA එකක් හිස් වූ ස්ථානයට පැමිණේ. සහ ක්රියාවලිය නැවත නැවතත් සිදු කෙරේ.
රයිබසෝමයේ ක්‍රියාකාරී මධ්‍යස්ථානය අලුතින් පැමිණි ඇමයිනෝ අම්ලය සහ කලින් සංස්ලේෂණය කරන ලද ප්රෝටීන් අඩවිය අතර පෙප්ටයිඩ බන්ධනයක් සෑදීම උත්ප්‍රේරණය කරයි.
mRNA හි කෝඩෝන දෙකක් (නියුක්ලියෝටයිඩ 6 ක් පමණි) රයිබසෝමයේ තැන්පත් කර ඇත. රයිබසෝමයට ඇතුළු වන tRNA හි ප්රතිකෝඩෝන රයිබසෝමය "වාඩි වන" කෝඩෝනවලට අනුපූරක විය යුතුය. විවිධ ඇමයිනෝ අම්ල විවිධ tRNA වලට අනුරූප වේ (ඒවායේ ප්රතිකෝඩෝන වල වෙනස් වේ).
මේ අනුව, සෑම tRNA එකක්ම තමන්ගේම ඇමයිනෝ අම්ලය රැගෙන යයි. ප්රෝටීන් ජෛව සංස්ලේෂණයට සම්බන්ධ වන්නේ ඇමයිනෝ අම්ල 20 ක් පමණ පමණක් බවත්, ඉන්ද්‍රිය (ඇමයිනෝ අම්ලය දැක්වීම) කෝඩෝන 60 ක් පමණ ඇති බවත් මතක තබා ගත යුතුය. එබැවින් විවිධ tRNA වලට එකම ඇමයිනෝ අම්ලය රැගෙන යා හැකි නමුත් ඒවායේ ප්‍රතිකෝඩන එකම ඇමයිනෝ අම්ලයට අනුරූප වේ.
IV. පිටපත් කිරීම
පිටපත් කිරීම යනු සෛලයක ජානමය තොරතුරු ක්රියාත්මක කිරීමේ පළමු අදියරයි. ක්රියාවලිය අතරතුර, ප්රෝටීන් සංස්ලේෂණය සඳහා අනුකෘතියක් ලෙස සේවය කරන mRNA අණු මෙන්ම ප්රවාහනය, රයිබසෝම සහ ව්‍යුහාත්මක, ඇඩප්ටරය සහ උත්ප්‍රේරක ක්‍රියාකාරකම් සිදු කරන අනෙකුත් RNA අණු ද සෑදී ඇත (රූපය 4-26).
සහල්. 4-26. ප්‍රවේණික තොරතුරු ෆීනෝටයිපික් ගති ලක්ෂණ බවට ක්රියාත්මක කිරීමේ යෝජනා ක්රමය.සෛලයක තොරතුරු ගලායාම ක්රියාත්මක කිරීම DNA-"RNA-" ප්රෝටීන යෝජනා ක්රමය මගින් නිරූපණය කළ හැක. DNA-"RNA" යනු RNA අණු වල ජෛව සංස්ලේෂණය (පිටපත් කිරීම); RNA-"ප්රෝටීන්" යන්නෙන් අදහස් කරන්නේ පොලිපෙප්ටයිඩ දාමවල ජෛව සංස්ලේෂණය (පරිවර්තනය).
යුකැරියෝට් වල පිටපත් කිරීම න්යෂ්ටිය තුළ සිදු වේ. පිටපත් කිරීමේ යාන්ත්‍රණය පදනම් වී ඇත්තේ RNA අණුවෙහි (G ≡ C, A=U සහ T=A) අනුපූරක පාද යුගල කිරීමේ ව්‍යුහාත්මක මූලධර්මය මත ය. DNA සැකිල්ලක් ලෙස පමණක් ක්රියා කරන අතර පිටපත් කිරීමේදී වෙනස් නොවේ. රයිබොනියුක්ලියෝසයිඩ් ට්‍රයිපොස්පේට් (CTP, GTP, ATP, UTP) යනු පොලිමරේස් ප්‍රතික්‍රියාව ඉදිරියට යාමට අවශ්ය උපස්ථර සහ ශක්ති ප්‍රභවයන් වන අතර, රයිබොනියුක්ලියෝසයිඩ් මොනොපොස්පේට් අතර 3,5 "ෆොස්ෆොඩීස්ටර් බන්ධනයක් ඇති වේ.
RNA අණු වල සංශ්ලේෂණය DNA හි ඇතැම් අනුපිළිවෙලින් (අඩවි) ආරම්භ වේ, ඒවා ලෙස හැඳින්වේ. ප්‍රවර්ධකයින්,සහ අවසන් වන කොටස් වලින් අවසන් වේ (අවසන් කිරීමේ ස්ථාන).ප්‍රවර්ධකයෙකු සහ අවසන් කරන ස්ථානයකින් සීමා වූ DNA දිගුවක් පිටපත් කිරීමේ ඒකකයකි - පිටපත් කිරීම.යුකැරියෝට් වල, රීතියක් ලෙස, එක් ජානයක් ට්‍රාන්ස්ක්‍රිප්ටනයට ඇතුළත් කර ඇත (රූපය 4-27), ප්‍රොකැරියෝටවල කිහිපයක් ඇත. එක් එක් පිටපතෙහි තොරතුරු නොවන කලාපයක් ඇත; නියාමන පිටපත් කිරීමේ සාධක අන්තර්ක්‍රියා කරන විශේෂිත නියුක්ලියෝටයිඩ අනුපිළිවෙල එහි අඩංගු වේ.
පිටපත් කිරීමේ සාධක -ඇතැම් නියාමන අඩවි සමඟ අන්තර්ක්‍රියා කරන සහ පිටපත් කිරීමේ ක්රියාවලිය වේගවත් කරන හෝ මන්දගාමී කරන ප්රෝටීන. යුකැරියෝටික් පිටපත්වල තොරතුරු සහ තොරතුරු නොවන කොටස්වල අනුපාතය සාමාන්‍යයෙන් 1:9 (ප්‍රොකැරියෝටවල 9:1) වේ.
පිටපත් නොකළ DNA කලාප මගින් අසල්වැසි පිටපත් එකිනෙකින් වෙන් කළ හැක. DNA බොහෝ පිටපත් වලට බෙදීම විවිධ ක්‍රියාකාරකම් සහිත විවිධ ජානවල තනි කියවීමට (පිටපත් කිරීම) ඉඩ සලසයි.
ඩීඑන්ඒ කෙඳි දෙකෙන් එකක් පමණක් සෑම පිටපතකම පිටපත් කරනු ලැබේ, එය හැඳින්වේ අනුකෘතිය,එයට අනුපූරක දෙවන දාමය ලෙස හැඳින්වේ කේතනය කිරීම. RNA දාමයේ සංශ්ලේෂණය 5 "3" අවසානය දක්වා සිදු වේ, අච්චු DNA දාමය සෑම විටම සංස්ලේෂණය කරන ලද න්යෂ්ටික අම්ලයට සමාන්තරව පවතී (රූපය 4-28).
පිටපත් කිරීම සෛල චක්රයේ අදියර සමඟ සම්බන්ධ නොවේ; යම් ප්රෝටීනයක් සඳහා සෛලයක හෝ ජීවියෙකුගේ අවශ්‍යතාවය මත එය වේගවත් හා මන්දගාමී විය හැක.
RNA පොලිමරේස්
RNA ජෛව සංස්ලේෂණය DNA මත යැපෙන RNA පොලිමරේස් මගින් සිදු කෙරේ. යුකැරියෝටික් න්‍යෂ්ටිවල විශේෂිත RNA පොලිමරේස් තුනක් සොයාගෙන ඇත: RNA පොලිමරේස් I,පූර්ව rRNA සංස්ලේෂණය කිරීම; RNA පොලිමරේස් II,පූර්ව mRNA සංශ්ලේෂණය සඳහා වගකිව යුතු; RNA පොලිමරේස් III,පූර්ව-tRNA සංස්ලේෂණය කිරීම. RNA පොලිමරේස් යනු උප ඒකක කිහිපයකින් සමන්විත ඔලිගොමරික් එන්සයිම වේ - 2α, β, β", σ. o (සිග්මා) අනු ඒකකය නියාමන කාර්යයක් සිදු කරයි, මෙය පිටපත් කිරීමේ ආරම්භක සාධක වලින් එකකි, RNA පොලිමරේස් I, II, III, විවිධ ප්‍රවර්ධකයන් හඳුනා ගැනීම. , ව්‍යුහාත්මකව වෙනස් σ උප ඒකක අඩංගු වේ.
A. පිටපත් කිරීමේ පියවර
පිටපත් කිරීමේ ක්රියාවලියේ අදියර 3 ක් ඇත: ආරම්භය, දිගු කිරීම සහ අවසන් කිරීම.
ආරම්භය
ප්‍රවර්ධකය විශාල ප්රෝටීනයක් මගින් සක්‍රිය කර ඇත - ටාටා සාධකය,එය විශේෂිත ප්‍රවර්ධක නියුක්ලියෝටයිඩ අනුපිළිවෙලක් සමඟ අන්තර්ක්‍රියා කරන නිසා එය හැඳින්වේ - TATAAA- (TATA-කොටුව)(රූපය 4-29).
TATA සාධකය ඇමිණීම RNA පොලිමරේස් සමඟ ප්‍රවර්ධකයාගේ අන්තර්ක්‍රියා සඳහා පහසුකම් සපයයි. ආරම්භක සාධක මගින් RNA පොලිමරේස් වල අනුකූලතාවයේ වෙනසක් ඇති කරන අතර DNA හෙලික්ස් හි ආසන්න වශයෙන් එක් හැරීමක් ඉවත් කිරීම සහතික කරයි, i.e. පිහිටුවා ඇත පිටපත් කිරීමේ දෙබලක,
සහල්. 4-27. පිටපතෙහි ව්යුහය.
සහල්. 4-28. DNA අච්චු තන්තුවට RNA පිටපත් කිරීම. RNA සංශ්ලේෂණය සෑම විටම 5 "→ 3" දිශාවට සිදු වේ.
සහල්. 4-29. යුකැරියෝටික් ප්‍රවර්ධකයේ ව්යුහය.ප්‍රවර්ධක මූලද්‍රව්‍ය යනු RNA පොලිමරේස් බන්ධනය කරන ඕනෑම ප්‍රවර්ධකයක ලක්ෂණයක් වන විශේෂිත නියුක්ලියෝටයිඩ අනුපිළිවෙලයි. පළමු ප්‍රවර්ධක මූලද්‍රව්‍යය, ATAAA- (TATA-box) අනුපිළිවෙල, පිටපත් කිරීමේ ආරම්භක අඩවියෙන් ආසන්න වශයෙන් පාදක යුගල 25 (bp) කින් වෙන් කරනු ලැබේ. 40 ක් පමණ දුරින් (සමහර විට 120 දක්වා) b.p. GGCCAATC- (CAAT-box) අනුපිළිවෙල එහි පිහිටා ඇත.
RNA තන්තුවෙහි සංශ්ලේෂණය ආරම්භ කිරීම සඳහා සැකිල්ල තිබේ (රූපය 4-30).
නියුක්ලියෝටයිඩ අපද්‍රව්‍ය 8-10 ක ඔලිගොනියුක්ලියෝටයිඩයක් සංස්ලේෂණය කිරීමෙන් පසු, σ-උප ඒකකය RNA පොලිමරේස් වලින් වෙන් කරනු ලබන අතර, ඒ වෙනුවට එන්සයිම අණුවට දිගු කිරීමේ සාධක කිහිපයක් අමුණා ඇත.
දිගු කිරීම
දිගු කිරීමේ සාධක RNA පොලිමරේස් වල ක්‍රියාකාරිත්වය වැඩි කරන අතර DNA නූල් වෙන් කිරීමට පහසුකම් සපයයි. RNA අණුවේ සංශ්ලේෂණය අනුපූරක අච්චු DNA තන්තුවේ 5" සිට 3" අවසානය දක්වා සිදු වේ. දිගු කිරීමේ අදියරේදී, පිටපත් කිරීමේ කලාපයේ
ඩීඑන්ඒ නියුක්ලියෝටයිඩ යුගල 18 කින් දෙබල එකවර වෙන් කරනු ලැබේ. RNA දාමයේ වැඩෙන අන්තය DNA දාමයක් සහිත පාදක යුගල 12ක් පමණ වන තාවකාලික දෙමුහුන් හෙලික්සයක් සාදයි. RNA පොලිමරේස් අච්චුව දිගේ 3" සිට 5" අවසානය දක්වා දිශාවට ගමන් කරන විට, එය ඉදිරියෙන් අපසරනයක් සිදු වන අතර, එය පිටුපස DNA ද්විත්ව හෙලික්ස් ප්‍රතිසාධනය වේ.
අවසන් කිරීම
අවසන් කරන ස්ථානයේ කලාපයේ DNA ද්විත්ව හෙලික්සය ඉවත් කිරීම අවසන් කිරීමේ සාධකය වෙත ප්‍රවේශ විය හැක. RNA සංශ්ලේෂණය සම්පූර්ණයි
සහල්. 4-30. පිටපත් කිරීමේ පියවර. 1 - ප්‍රවර්ධකයාට ටාටා සාධකය ඇමිණීම. ප්‍රවර්ධකයා RNA පොලිමරේස් මගින් හඳුනා ගැනීමට නම්, පිටපත් කිරීමේ සංකීර්ණය TATA-factor/TATA-box (ප්‍රවර්ධක) සෑදිය යුතුය. ටාටා සාධකය පිටපත් කිරීමේදී ටාටා පෙට්ටිය සමඟ සම්බන්ධව පවතී, එය බොහෝ RNA පොලිමරේස් අණු මගින් ප්‍රවර්ධකයාගේ භාවිතයට පහසුකම් සපයයි; 2 - පිටපත් කිරීමේ දෙබලක සෑදීම; 3 - දිගු කිරීම; 4.- අවසන් කිරීම.
අනුකෘතියේ දැඩි ලෙස අර්ථ දක්වා ඇති කොටස් - ටර්මිනේටර් (අවසන් කිරීමේ ස්ථාන).අවසන් කිරීමේ සාධකය ප්‍රාථමික පිටපත වෙන් කිරීමට පහසුකම් සපයයි (පූර්ව mRNA),අනුකෘතියට අනුපූරක වන අතර අනුකෘතියෙන් RNA පොලිමරේස්. ආර්එන්ඒ පොලිමරේස් σ අනු ඒකකය ඇමුණුමෙන් පසු පිටපත් කිරීමේ මීළඟ වටයට ඇතුළු විය හැක.
B. මැසෙන්ජර් RNA හි සහසංයුජ වෙනස් කිරීම (සැකසීම).
ප්‍රාථමික mRNA පිටපත් ප්රෝටීන සංස්ලේෂණයේදී භාවිතා කිරීමට පෙර සහසංයුජ වෙනස් කිරීම් මාලාවකට භාජනය වේ. mRNA සැකිල්ලක් ලෙස ක්රියා කිරීමට මෙම වෙනස් කිරීම් අවශ්ය වේ.
වෙනස් කිරීම 5"-අවසානය
පූර්ව mRNA වෙනස් කිරීම් දිගු කිරීමේ අදියරේදී ආරම්භ වේ. ප්‍රාථමික පිටපතේ දිග ආසන්න වශයෙන් නියුක්ලියෝටයිඩ අපද්‍රව්‍ය 30කට ළඟා වූ විට, ආවරණඑහි 5"-අවසානය. ආවරණ කිරීම සිදු කරනු ලබන්නේ guanylyl Transferase මගිනි. එන්සයිමය GTP අණුවෙහි ඇති සාර්ව බන්ධනය ජල විච්ඡේදනය කර නියුක්ලියෝටයිඩ ඩයිපොස්පේට් අපද්‍රව්‍ය 5"-පොස්පේට් කාණ්ඩයක් සමඟින් සංස්ලේෂණය කරන ලද RNA කොටසෙහි 5"-අවසානයට සම්බන්ධ කරයි. 5", 5"-ෆොස්ෆොඩීස්ටර් බන්ධනයක් සෑදීම. N 7 -methylguanosine සෑදීමත් සමඟ GTP සංයුතියේ ගුවානීන් අපද්‍රව්‍ය මීතයිලීකරණය කිරීමෙන් තොප්පිය සෑදීම සම්පූර්ණ වේ (රූපය 4-31).
සහල්. 4-31. ප්‍රාථමික mRNA පිටපතෙහි පර්යන්ත නියුක්ලියෝටයිඩ අවශේෂවල සහසංයුජ වෙනස් කිරීම.
නවීකරණය කරන ලද 5'-අන්තය පරිවර්තන ආරම්භය සපයයි, mRNA වල ආයු කාලය දීර්ඝ කරයි, සයිටොප්ලාස්මයේ 5'-exonuclease වල ක්‍රියාකාරිත්වයෙන් එය ආරක්ෂා කරයි. AUG, GUG යන ආරම්භක ත්‍රිත්ව රයිබසෝම මගින් හඳුනාගනු ලබන්නේ කැප් එකක් ඇත්නම් පමණක් බැවින් ප්රෝටීන් සංස්ලේෂණය ආරම්භ කිරීම සඳහා ආවරණ කිරීම අවශ්ය වේ. ඉන්ට්‍රෝන ඉවත් කිරීම සහතික කරන සංකීර්ණ එන්සයිම පද්ධතියක ක්‍රියාකාරිත්වය සඳහා තොප්පියක් තිබීම ද අවශ්ය වේ.
3 "අවසාන වෙනස් කිරීම
RNA පොලිමරේස් II මගින් සංස්ලේෂණය කරන ලද බොහෝ පිටපත්වල 3'-අවසානය ද වෙනස් කර ඇති අතර, විශේෂ එන්සයිම polyA පොලිමරේස් මගින් ඇඩිනිලික් අම්ල අපද්‍රව්‍ය 100-200 කින් සමන්විත polyA අනුක්‍රමයක් (polyA tail) සෑදී ඇත.
Polyadenylation ආරම්භය සඳහා සංඥාව යනු අනුපිළිවෙලයි -AAUAAA-වැඩෙන RNA තන්තුව මත. එන්සයිම polyA polymerase, exonuclease ක්‍රියාකාරකම් ප්‍රදර්ශනය කරමින්, RNA දාමයේ -AAUAAA- නිශ්චිත අනුක්‍රමය දිස්වීමෙන් පසු 3 "-ෆොස්ෆොස්ටර් බන්ධනය බිඳ දමයි. බිඳීමේ ලක්ෂ්‍යයේ 3" අවසානය දක්වා, polyA පොලිමරේස් polyA වලිගයක් සාදයි. 3" අන්තයේ polyA අනුක්‍රමයක් පැවතීම න්‍යෂ්ටියෙන් mRNA මුදා හැරීමට පහසුකම් සපයන අතර සයිටොප්ලාස්මයේ එහි ජල විච්ඡේදනය මන්දගාමී කරයි.
හැඹිලි සහ පොලිඩෙනයිලේෂන් එන්සයිම RNA පොලිමරේස් II වෙත වරණාත්මකව බන්ධනය වන අතර පොලිමරේස් නොමැති විට අක්‍රිය වේ.
ප්‍රාථමික mRNA පිටපත් බෙදීම
සයිටොප්ලාස්මයේ ඇති mRNA අණු වල ප්‍රාථමික ව්යුහය සහ එය ප්‍රවේණි DNA කේතනයේ නියුක්ලියෝටයිඩ අනුපිළිවෙල අධ්‍යයනය කිරීමට හැකි වන ක්‍රමවල පැමිණීමත් සමඟ, ඒවා අනුපූරක නොවන බව සොයා ගන්නා ලද අතර ජාන දිග ප්‍රමාණයට වඩා කිහිප ගුණයකින් විශාල වේ. "පරිණත" mRNA. DNA වල පවතින නමුත් පරිණත mRNA වල නොමැති නියුක්ලියෝටයිඩ අනුක්‍රම කේතීකරණය නොවන ලෙස හැඳින්වේ, හෝ ඇතුල්වීම්සහ mRNA හි පවතින අනුපිළිවෙල කේතනය කිරීම, හෝ exons.මේ අනුව, ප්‍රාථමික පිටපත යනු න්යෂ්ටික අම්ලයක් (පූර්ව mRNA) අච්චුවට දැඩි ලෙස අනුපූරක වන අතර, exons සහ intron යන දෙකම අඩංගු වේ. ඉන්ට්‍රෝන වල දිග නියුක්ලියෝටයිඩ 80 සිට 1000 දක්වා වෙනස් වේ. ප්‍රාථමික පිටපතෙන් අභ්‍යන්තරයේ අනුපිළිවෙල "කපා" ඇත, එක්සෝනවල කෙළවර එකිනෙකට සම්බන්ධ වේ. මෙම RNA වෙනස් කිරීම හැඳින්වේ "බෙදීම"(ඉංග්‍රීසියෙන්, බෙදීමට -ස්ප්ලයිස්). න්යෂ්ටිය තුළ බෙදීම සිදු වන අතර, "පරිණත" mRNA සෛල ප්ලාස්මයට ඇතුල් වේ.
යුකැරියෝටික් ජානවල එක්සෝනවලට වඩා අන්තරාසර්ග අඩංගු වේ, එබැවින් ඉතා දිගු පූර්ව mRNA අණු (නියුක්ලියෝටයිඩ 5000 ක් පමණ) බෙදීමෙන් පසු කෙටි සයිටොප්ලාස්මික් mRNA අණු (නියුක්ලියෝටයිඩ 500 සිට 3000 දක්වා) බවට පත්වේ.
කුඩා න්යෂ්ටික ribonucleoproteins (snRNPs) සහභාගීත්වය ඇතිව අභ්‍යන්තරයේ "කපා දැමීමේ" ක්රියාවලිය සිදු වේ. snRNP කුඩා න්යෂ්ටික RNA (snRNA) වලින් සමන්විත වේ, එහි නියුක්ලියෝටයිඩ දාමය ප්‍රෝටෝමර් කිහිපයකින් සමන්විත ප්රෝටීන් කොඳු නාරටිය හා සම්බන්ධ වේ. විවිධ snRNPs splicing සම්බන්ධ වේ (රූපය 4-32).
නයිට්‍රෝනවල නියුක්ලියෝටයිඩ අනුපිළිවෙල ක්‍රියාකාරීව අක්‍රිය වේ. නමුත් 5'- සහ 3'-අවසන් වලදී, ඒවාට ඉතා නිශ්චිත අනුපිළිවෙලක් ඇත - AGGU- සහ GAGG-, (ස්ප්ලිසිං අඩවි), ඒවා පූර්ව mRNA අණුවෙන් ඉවත් කිරීම සහතික කරයි. මෙම අනුපිළිවෙලෙහි ව්යුහය වෙනස් කිරීම splicing ක්රියාවලියට බලපායි.
ක්රියාවලියේ පළමු අදියරේදී, snRNPs ප්‍රාථමික පිටපතෙහි (splicing sites) නිශ්චිත අනුපිළිවෙලට බැඳී ඇති අතර පසුව අනෙකුත් snRNPs ඒවාට සම්බන්ධ වේ. ස්ප්ලයිසෝසෝම් ව්යුහය සෑදීමේදී, එක් එක්සෝනයක 3' අන්තය ඊළඟ එක්සෝනයේ 5' අන්තයට ළඟා වේ. ස්ප්ලයිසෝසෝම ඉන්ට්‍රෝනය සමඟ එක්සෝනයේ මායිමේ ඇති 3",5"-ෆොස්ෆොඩීස්ටර් බන්ධනයේ බෙදීම් ප්‍රතික්‍රියාව උත්ප්‍රේරණය කරයි. ඉන්ට්‍රොන් අනුපිළිවෙල ඉවත් කර එක්සෝන දෙක එකතු වේ. එක්සෝන දෙකක් අතර 3",5"-ෆොස්ෆොඩීස්ටර් බන්ධනයක් ගොඩනැගීම spliceosome ව්‍යුහයේ කොටසක් වන snRNA (කුඩා න්යෂ්ටික RNA) මගින් උත්ප්‍රේරණය වේ. බෙදීමේ ප්රතිඵලයක් ලෙස, "පරිණත" mRNA අණු සෑදෙන්නේ ප්‍රාථමික mRNA පිටපත් වලින්.
mPNE ප්‍රාථමික පිටපත්වල විකල්ප බෙදීම
සමහර ජාන සඳහා, එකම පිටපත සඳහා විකල්ප splicing සහ polyadenylation මාර්ග විස්තර කර ඇත. එක් බෙදීමේ ප්‍රභේදයක එක්සෝනයක් විකල්ප මාර්ගයක ඉන්ට්‍රෝනයක් විය හැක, එබැවින් විකල්ප බෙදීමේ ප්රතිඵලයක් ලෙස සාදන ලද mRNA අණු එක්සෝන කට්ටලයේ වෙනස් වේ. මෙය විවිධ mRNA සෑදීමට හේතු වන අතර, ඒ අනුව, එක් ප්‍රාථමික පිටපතකින් විවිධ ප්රෝටීන. මේ අනුව, තයිරොයිඩ් ග්‍රන්ථියේ පැරෆොලිකුලර් සෛල තුළ (රූපය 4-33), කැල්සිටොනින් හෝමෝන ජානය පිටපත් කිරීමේදී (11 වන වගන්තිය බලන්න), ප්‍රාථමික mRNA පිටපතක් සෑදී ඇති අතර එය exons හයකින් සමන්විත වේ. මැසෙන්ජර් ආර්එන්ඒ කැල්සිටොනින් සෑදී ඇත්තේ පළමු එක්සෝන හතර (1-4) බෙදීමෙනි. අවසාන (හතරවන) exon හි parafolicular තයිරොයිඩ් සෛල තුළ polyA polymerase මගින් හඳුනාගත් polyadenylation සංඥා (අනුක්‍රමය -AAUAAA-) අඩංගු වේ. මොළයේ සෛල තුළ එකම ප්‍රාථමික පිටපත වෙනත් (විකල්ප)
සහල්. 4-32. RNA බෙදීම. splicing ක්රියාවලියට spliceosome සෑදෙන විවිධ snRNPs ඇතුළත් වේ. snRNPs, RNA සමඟ සහ එකිනෙකින් අන්තර්ක්‍රියා කරමින්, ප්‍රාථමික පිටපතෙහි ප්රතික්රියා කණ්ඩායම් සවි කර දිශානත කරයි. spliceosomes වල උත්ප්‍රේරක ක්‍රියාකාරිත්වය RNA සංරචක නිසා සිදු වේ; එවැනි RNAs ribozymes ලෙස හැඳින්වේ.
සහල්. 4-33. කැල්සිටොනින් ජානයේ විකල්ප බෙදීම.තයිරොයිඩ් සෛල තුළ, ප්‍රාථමික පිටපත බෙදීම කැල්සිටොනින් mRNA සෑදීමට තුඩු දෙයි, එයට exons 4 ක් සහ polyA අනුක්‍රමයක් ඇතුළත් වන අතර, එය polyadenylation සංඥාවේ පළමු කලාපයේ පිටපත් කැඩීමෙන් පසුව සාදනු ලැබේ. මොළයේ සෛල තුළ, mRNA සෑදී ඇත්තේ: exons 1, 2, 3, 5, 6 සහ දෙවන polyadenylation සංඥාවෙන් පසුව සාදන ලද polyA අනුපිළිවෙලක් අඩංගු වේ.
රස සංජානනය සඳහා වගකිව යුතු කැල්සිටොනින් වැනි ප්රෝටීනයක් සඳහා බෙදීමේ මාර්ගය mRNA බවට පරිවර්තනය වේ. මෙම ප්‍රෝටීනයේ මැසෙන්ජර් ආර්එන්ඒ පළමු එක්සෝන තුනකින් සමන්විත වන අතර ඒවා කැල්සිටොනින් එම්ආර්එන්ඒ සමඟ බහුලව දක්නට ලැබේ, නමුත් ඊට අමතරව කැල්සිටොනින් එම්ආර්එන්ඒ හි ලක්ෂණයක් නොවන පස්වන සහ හයවන එක්සෝන ඇතුළත් වේ. හයවන එක්සෝනයට බහුඅඩිනයිලේෂන් සංඥාවක් ද ඇත -AAUAAA-, ස්නායු පටක සෛල තුළ ඇති පොලිඒ පොලිමරේස් එන්සයිමය මගින් හඳුනා ගැනේ. පටක විශේෂිත ජාන ප්‍රකාශනයේ දී එක් මාර්ගයක් (විකල්ප බෙදීම) සහ හැකි බහුඅවයවීකරණ ස්ථාන තෝරා ගැනීම වැදගත් කාර්යභාරයක් ඉටු කරයි.
විවිධ බෙදීම් ප්‍රභේදයන් එකම ප්‍රෝටීනයේ විවිධ සමස්ථානික සෑදීමට හේතු විය හැක. උදාහරණයක් ලෙස, ට්‍රොපොනින් ජානය එක්සෝන 18 කින් සමන්විත වන අතර මෙම මාංශ පේශි ප්‍රෝටීනයේ බොහෝ සමස්ථානික සඳහා කේත ඇත. ට්‍රොපොනින් වල විවිධ සමස්ථානික ඒවායේ වර්ධනයේ ඇතැම් අවධීන්හිදී විවිධ පටක වල පිහිටුවා ඇත.
B. ribosomal RNA හි ප්‍රාථමික පිටපත් සැකසීම සහ RNA මාරු කිරීම
බොහෝ ව්‍යුහාත්මක RNA කේතනය කරන ජාන RNA පොලිමරේස් I සහ III මගින් පිටපත් කර ඇත. න්යෂ්ටික අම්ල - rRNA සහ tRNA වල පූර්වගාමීන් - න්යෂ්ටියේ බෙදීම් සහ රසායනික වෙනස් කිරීම් (සැකසීම) සිදු වේ.
ප්‍රාථමික tRNA පිටපතෙහි පශ්චාත් පිටපත් කිරීමේ වෙනස් කිරීම් (tRNA සැකසුම්)
tRNA හි ප්‍රාථමික පිටපතෙහි නියුක්ලියෝටයිඩ 100 ක් පමණ අඩංගු වන අතර, සැකසීමෙන් පසු - 70-90 නියුක්ලියෝටයිඩ අපද්‍රව්‍ය. ප්‍රාථමික tRNA පිටපත් වල පශ්චාත් පිටපත් කිරීමේ වෙනස් කිරීම් RNases හි සහභාගීත්වය ඇතිව සිදු වේ. (ribonuclease).මේ අනුව, tRNA හි 3'-අවසානය සෑදීම RNase මගින් උත්ප්‍රේරණය කරනු ලැබේ, එය 3'-exonuclease වන අතර එය අනුක්‍රමයට ළඟා වන තෙක් එක් නියුක්ලියෝටයිඩයක් "කපා දමනවා" -එස්එස්ඒ,සියලුම tRNA සඳහා සමාන වේ. සමහර tRNA සඳහා, මෙම නියුක්ලියෝටයිඩ තුනේ අනුක්‍රමික එකතු කිරීමේ ප්රතිඵලයක් ලෙස 3 "අවසානයේ (ප්‍රතිග්‍රාහක අවසානය) -CCA අනුක්‍රමය සෑදීම සිදුවේ. Pre-tRNA හි ඇත්තේ නියුක්ලියෝටයිඩ 14-16 කින් සමන්විත එක් ඉන්ට්‍රෝනයක් පමණි. ඉවත් කිරීම අභ්‍යන්තරය සහ බෙදීම නමින් ව්‍යුහයක් සෑදීමට මග පාදයි "ප්රතිදේහ",- ප්රෝටීන් සංස්ලේෂණයේදී අනුපූරක mRNA කෝඩෝනය සමඟ tRNA අන්තර්ක්‍රියා සහතික කරන නියුක්ලියෝටයිඩ ත්‍රිත්ව (රූපය 4-34).
ප්‍රාථමික rRNA පිටපතෙහි පශ්චාත් පිටපත් කිරීමේ වෙනස් කිරීම් (සැකසීම). රයිබසෝම සෑදීම
මානව සෛලවල වර්ණදේහ පහක් මත පොකුරු වශයෙන් ස්ථානගත කර ඇති rRNA ජානයේ පිටපත් සියයක් පමණ අඩංගු වේ. rRNA ජාන සමාන පිටපත් නිපදවීමට RNA පොලිමරේස් I මගින් පිටපත් කරනු ලැබේ. ප්‍රාථමික පිටපත් නියුක්ලියෝටයිඩ අවශේෂ 13,000ක් පමණ දිගු වේ (45S rRNA). රයිබසෝම අංශුවක කොටසක් ලෙස න්යෂ්ටිය හැර යාමට පෙර, 45 S rRNA අණුව සැකසීමට භාජනය වන අතර, එහි ප්රතිඵලයක් ලෙස 28S rRNA (නියුක්ලියෝටයිඩ 5000ක් පමණ), 18S rRNA (නියුක්ලියෝටයිඩ 2000ක් පමණ) සහ 5.88 r601 rRNA (abnucleotides) සංරචක රයිබසෝම (රූපය 4-35). ඉතිරි පිටපත න්යෂ්ටිය තුළ දිරාපත් වේ.
සහල්. 4-34. පූර්ව-tRNA සැකසීම. tRNA නියුක්පියෝටයිඩවල ඇතැම් නයිට්‍රජන් භෂ්ම RNA මෙතිලේස් මගින් සැකසීමේදී මෙතිලේට් කර, උදාහරණයක් ලෙස, 7-methylguanosine සහ 2-methylguanosine (සුළු භෂ්ම) බවට පරිවර්තනය වේ. tRNA අණුවේ වෙනත් අසාමාන්‍ය භෂ්ම ද අඩංගු වේ - pseudouridine, dihydrouridine, ඒවා සැකසීමේදී ද වෙනස් වේ.
සහල්. 4-35. රයිබසෝම අනු ඒකකවල න්යෂ්ටිය සෑදීම සහ පිටවීම.සැකසීමේ ප්රතිඵලයක් ලෙස, 45S rRNA පූර්වගාමී අණුවෙන් rRNA වර්ග තුනක් සෑදී ඇත: රයිබසෝම වල කුඩා අනු ඒකකයේ කොටසක් වන 18S සහ විශාල අනු ඒකකයේ ස්ථානගත කර ඇති 28S සහ 5.8S. rRNA තුනම එකම ප්‍රාථමික පිටපතකින් ආරම්භ වන බැවින් ඒවා සමාන ප්‍රමාණවලින් නිපදවනු ලැබේ. රයිබසෝම විශාල අනු ඒකකය 5S rRNA ප්‍රාථමික 45S rRNA පිටපතෙන් වෙන වෙනම පිටපත් කර ඇත. රයිබොසෝම ආර්එන්ඒ, පශ්චාත් පිටපත් කිරීමේ වෙනස් කිරීම් අතරතුර, විශේෂිත ප්රෝටීන වලට බන්ධනය වන අතර රයිබසෝමයක් සෑදේ.
රයිබොසෝම යනු ප්රෝටීන් සංස්ලේෂණයට සම්බන්ධ සෛල ඉන්ද්‍රියයකි. යුකැරියෝටික් රයිබසෝම (80S) විශාල සහ කුඩා උප ඒකක දෙකකින් සමන්විත වේ: 60S සහ 40S. රයිබසෝම ප්රෝටීන ව්‍යුහාත්මක, නියාමන සහ උත්ප්‍රේරක කාර්යයන් ඉටු කරයි.
ජීව විද්‍යාවේ පිටපත් කිරීම යනු DNA වලින් තොරතුරු කියවීමේ බහු-අදියර ක්රියාවලියක් වන අතර එය සංරචකයකි.නියුක්ලික් අම්ලය ශරීරයේ ජානමය තොරතුරු වල වාහකය වන බැවින් එය නිවැරදිව විකේතනය කර වැඩිදුර එකලස් කිරීම සඳහා වෙනත් සෛලීය ව්‍යුහයන්ට මාරු කිරීම වැදගත් වේ. පෙප්ටයිඩ වලින්.
"ජීව විද්‍යාවේ පිටපත් කිරීම" යන්නෙහි අර්ථ දැක්වීම
ප්රෝටීන් සංස්ලේෂණය යනු ශරීරයේ ඕනෑම සෛලයක ප්‍රධාන වැදගත් ක්‍රියාවලියයි. පෙප්ටයිඩ අණු සෑදීමෙන් තොරව, සාමාන්ය ජීවන ක්‍රියාකාරකම් පවත්වා ගත නොහැක, මන්ද මෙම කාබනික සංයෝග සියලුම පරිවෘත්තීය ක්‍රියාවලීන්ට සම්බන්ධ වන අතර බොහෝ පටක හා අවයවවල ව්‍යුහාත්මක සංරචක වන අතර ශරීරයේ සංඥා, නියාමන සහ ආරක්ෂිත කාර්යභාරයක් ඉටු කරයි.
ප්රෝටීන් ජෛව සංස්ලේෂණය ආරම්භ වන ක්රියාවලිය වන්නේ පිටපත් කිරීමයි. ජීව විද්‍යාව කෙටියෙන් එය අදියර තුනකට බෙදා ඇත:
- ආරම්භය.
- දිගු කිරීම (RNA දාමයේ වර්ධනය).
- අවසන් කිරීම.
ජීව විද්‍යාවේ පිටපත් කිරීම යනු පියවරෙන් පියවර ප්රතික්රියා වල සම්පූර්ණ කඳුරැල්ලකි, එහි ප්රතිඵලයක් ලෙස DNA අච්චුව මත RNA අණු සංස්ලේෂණය වේ. එපමනක් නොව, තොරතුරු ribonucleic අම්ල පමණක් මේ ආකාරයෙන් පිහිටුවා ඇත, නමුත් ප්රවාහනය, ribosomal, කුඩා න්යෂ්ටික සහ අනෙකුත්.
ඕනෑම ජෛව රසායනික ක්රියාවලියක් මෙන්, පිටපත් කිරීම බොහෝ සාධක මත රඳා පවතී. පළමුවෙන්ම, මේවා ප්‍රොකැරියෝට සහ යුකැරියෝට අතර වෙනස් වන එන්සයිම වේ. උසස් තත්ත්වයේ ප්රෝටීන් ප්‍රතිදානය සඳහා වැදගත් වන පිටපත් කිරීමේ ප්රතික්රියා නිවැරදිව ආරම්භ කිරීමට සහ ක්රියාත්මක කිරීමට මෙම විශේෂිත ප්රෝටීන උපකාරී වේ.
prokaryotes පිටපත් කිරීම
ජීව විද්‍යාවේ පිටපත් කිරීම DNA සැකිල්ලක් මත RNA සංශ්ලේෂණය වන බැවින්, මෙම ක්රියාවලියේ ප්‍රධාන එන්සයිමය DNA මත යැපෙන RNA පොලිමරේස් වේ. බැක්ටීරියා තුළ, සියලුම අණු සඳහා එවැනි බහු අවයවික වර්ග පමණක් පවතී.
RNA පොලිමරේස්, අනුපූරකතා මූලධර්මය අනුව, අච්චු DNA දාමය භාවිතයෙන් RNA දාමය සම්පූර්ණ කරයි. මෙම එන්සයිමයට β-උප ඒකක දෙකක් ඇත, එක් α-උප ඒකක සහ එක් σ-උප ඒකක. පළමු සංරචක දෙක එන්සයිමයේ ශරීරය සෑදීමේ කාර්යය ඉටු කරයි, ඉතිරි දෙක DNA අණුව මත එන්සයිමය රඳවා තබා ගැනීම සහ පිළිවෙළින් ඩිඔක්සිරයිබොනියුක්ලික් අම්ලයේ ප්‍රවර්ධක කොටස හඳුනා ගැනීම සඳහා වගකිව යුතුය.
මාර්ගය වන විට, සිග්මා සාධකය මෙම හෝ එම ජානය හඳුනාගෙන ඇති සංඥා වලින් එකකි. උදාහරණයක් ලෙස, ලතින් අකුර σ N දර්ශකය සමඟින් අදහස් වන්නේ මෙම RNA පොලිමරේස් පරිසරයේ නයිට්‍රජන් හිඟයක් ඇති විට ක්රියාත්මක වන ජාන හඳුනා ගන්නා බවයි.
යුකැරියෝට් වල පිටපත් කිරීම
බැක්ටීරියා මෙන් නොව, සතුන් හා ශාකවල පිටපත් කිරීම තරමක් සංකීර්ණ වේ. පළමුව, සෑම සෛලයකම විවිධ RNA පොලිමරේස් වර්ග එකක් නොව තුනක් පමණ ඇත. ඒ අය අතරින්:
- RNA පොලිමරේස් I. එය රයිබසෝම RNA ජාන පිටපත් කිරීම සඳහා වගකිව යුතුය (රයිබසෝමයේ 5S RNA උප ඒකක හැර).
- RNA පොලිමරේස් II. එහි කර්තව්යය වන්නේ පරිවර්තන සඳහා තවදුරටත් සම්බන්ධ වන සාමාන්ය තොරතුරු (matrix) ribonucleic අම්ල සංස්ලේෂණය කිරීමයි.
- RNA පොලිමරේස් III. මෙම වර්ගයේ පොලිමරේස් වල කාර්යය වන්නේ 5S-ribosomal RNA සංස්ලේෂණය කිරීමයි.
දෙවනුව, යුකැරියෝටික් සෛලවල ප්‍රවර්ධක හඳුනාගැනීම සඳහා, පොලිමරේස් පමණක් තිබීම ප්‍රමාණවත් නොවේ. පිටපත් කිරීමේ ආරම්භයට TF ප්රෝටීන ලෙස හඳුන්වන විශේෂ පෙප්ටයිඩ ද ඇතුළත් වේ. RNA පොලිමරේස් DNA මත වාඩි වී රයිබොනියුක්ලික් අම්ල අණුවක සංශ්ලේෂණය ආරම්භ කළ හැක්කේ ඔවුන්ගේ උපකාරයෙන් පමණි.
පිටපත් කිරීමේ අර්ථය
DNA න්‍යාසය මත සෑදෙන RNA අණුව පසුව රයිබසෝමවලට සම්බන්ධ වන අතර එහිදී තොරතුරු කියවා ප්රෝටීනයක් සංස්ලේෂණය කරයි. පෙප්ටයිඩ සෑදීමේ ක්රියාවලිය සෛලයට ඉතා වැදගත් වේ, මන්ද මෙම කාබනික සංයෝග නොමැතිව සාමාන්ය ජීවන ක්‍රියාකාරකම් කළ නොහැක: ඒවා ප්‍රථමයෙන්ම, සියලුම ජෛව රසායනික ප්රතික්රියා වල වැදගත්ම එන්සයිම සඳහා පදනම වේ.
ජීව විද්‍යාවේ පිටපත් කිරීම rRNA වල ප්‍රභවයක් වන අතර, මෙම පටල නොවන ව්‍යුහයන්ට පරිවර්තනය කිරීමේදී ඇමයිනෝ අම්ල මාරු කිරීමට සම්බන්ධ වන tRNA ද වේ. snRNAs (කුඩා න්යෂ්ටික න්යෂ්ටික) ද සංස්ලේෂණය කළ හැකි අතර, එහි කාර්යය වන්නේ සියලුම RNA අණු බෙදීමයි.
නිගමනය
ජීව විද්‍යාවේ පරිවර්තනය සහ පිටපත් කිරීම ප්රෝටීන් අණු සංශ්ලේෂණය කිරීමේදී අතිශය වැදගත් කාර්යභාරයක් ඉටු කරයි. මෙම ක්රියාවලීන් අණුක ජීව විද්‍යාවේ මධ්‍යම ප්‍රවාදයේ ප්‍රධාන අංගය වන අතර, එය DNA අනුකෘතිය මත RNA සංස්ලේෂණය වන බව ප්‍රකාශ කරන අතර RNA, ප්රෝටීන් අණු සෑදීමේ ආරම්භයේ පදනම වේ.
පිටපත් කිරීමකින් තොරව, ඩිඔක්සිරයිබොනියුක්ලික් අම්ල ත්‍රිත්ව වලින් කේතනය කර ඇති තොරතුරු කියවීමට නොහැකි වනු ඇත. මෙය නැවත වරක් ජීව විද්යාත්මක මට්ටමේ ක්රියාවලියේ වැදගත්කම ඔප්පු කරයි. ඕනෑම සෛලයක්, එය prokaryotic හෝ eukaryotic වේවා, ජීවය පවත්වා ගැනීමට මේ මොහොතේ අවශ්ය වන නව සහ නව ප්රෝටීන් අණු නිරන්තරයෙන් සංස්ලේෂණය කළ යුතුය. එමනිසා, ජීව විද්‍යාවේ පිටපත් කිරීම ශරීරයේ එක් එක් සෛලයේ ක්‍රියාකාරිත්වයේ ප්‍රධාන අදියරයි.
විදේශ භාෂාවක් හැදෑරීමේදී පිටපත් කිරීමේ සංකල්පය අපට හමු වේ. නොදන්නා වචන නිවැරදිව නැවත ලිවීමට සහ උච්චාරණය කිරීමට එය අපට උපකාර කරයි. ස්වාභාවික විද්‍යාවේ මෙම යෙදුමෙන් අදහස් කරන්නේ කුමක්ද? ජීව විද්‍යාවේ පිටපත් කිරීම ප්රෝටීන් ජෛව සංස්ලේෂණයේ ප්රතික්රියා පද්ධතියේ ප්‍රධාන ක්‍රියාවලියකි. සෛලයට පෙප්ටයිඩ ලබා දීමට ඉඩ දෙන්නේ ඔහුයි, එය ගොඩනැගීම, ආරක්ෂා කිරීම, සංඥා කිරීම, ප්රවාහනය සහ අනෙකුත් කාර්යයන් ඉටු කරයි. DNA ලොකස් සිට තොරතුරු රයිබොනියුක්ලික් අම්ල අණුව දක්වා තොරතුරු නැවත ලිවීමෙන් පමණක් සෛලයේ ප්රෝටීන් සංස්ලේෂණය කිරීමේ උපකරණය දියත් කරයි, එය ජෛව රසායනික පරිවර්තන ප්රතික්රියා සපයයි.
මෙම ලිපියෙන් අපි විවිධ ජීවීන් තුළ සිදුවන පිටපත් කිරීමේ සහ ප්රෝටීන් සංස්ලේෂණයේ අවධීන් සලකා බලනු ඇති අතර අණුක ජීව විද්‍යාවේ මෙම ක්රියාවලීන්ගේ වැදගත්කම ද තීරණය කරමු. ඊට අමතරව, අපි පිටපත් කිරීම යනු කුමක්ද යන්න පිළිබඳ අර්ථ දැක්වීමක් ලබා දෙන්නෙමු. ජීව විද්‍යාවේදී, අපට උනන්දුවක් දක්වන ක්රියාවලීන් පිළිබඳ දැනුම එහි සෛල විද්‍යාව, අණුක ජීව විද්‍යාව සහ ජෛව රසායනය වැනි අංශ වලින් ලබා ගත හැකිය.
අනුකෘති සංශ්ලේෂණ ප්රතික්රියා වල ලක්ෂණ
සාමාන්ය රසායන විද්‍යාවේදී අධ්‍යයනය කරන ලද මූලික රසායනික ප්රතික්රියා පිළිබඳව හුරුපුරුදු අය සඳහා, අනුකෘති සංස්ලේෂණයේ ක්රියාවලීන් සම්පූර්ණයෙන්ම අලුත් වනු ඇත. මෙයට හේතුව පහත පරිදි වේ: ජීවී ජීවීන් තුළ ඇතිවන එවැනි ප්රතික්රියා විශේෂ කේතයක් භාවිතා කරමින් මාපිය අණු පිටපත් කිරීම සහතික කරයි. එය වහාම සොයා නොගත් අතර, පරම්පරාගත තොරතුරු ගබඩා කිරීම සඳහා විවිධ භාෂා දෙකක පැවැත්ම පිළිබඳ අදහස ශතවර්ෂ දෙකක් පුරා සිදු වූ බව පැවසීම වඩා හොඳය: 19 අවසානයේ සිට 20 වෙනිදා මැද. ජීව විද්‍යාවේ පිටපත් කිරීම සහ පරිවර්තන මොනවාද යන්න සහ ඒවා අනුකෘති සංස්ලේෂණයේ ප්රතික්රියා වලට සම්බන්ධ වන්නේ මන්දැයි වඩා හොඳින් සිතා ගැනීමට, අපි සාදෘශ්‍යයක් සඳහා තාක්ෂණික වචන මාලාව වෙත හැරෙමු.
හැම දෙයක්ම මුද්‍රණ ශිල්පයේ වගේ
උදාහරණයක් ලෙස, ජනප්‍රිය පුවත්පතක පිටපත් ලක්ෂයක් මුද්‍රණය කිරීමට අපට අවශ්ය යැයි සිතන්න. එයට ඇතුළු වන සියලුම ද්‍රව්‍ය මව් වාහකය මත එකතු වේ. මෙම පළමු නියැදිය matrix ලෙස හැඳින්වේ. ඉන්පසු එය මුද්‍රණ යන්ත්‍රවල පිටපත් කරනු ලැබේ - පිටපත් සාදනු ලැබේ. සජීවී සෛලයක සමාන ක්රියාවලීන් සිදු වේ, DNA සහ mRNA අණු පමණක් එහි සැකිලි ලෙස ක්රියා කරයි, සහ පණිවිඩකරු RNA සහ ප්රෝටීන් අණු පිටපත් ලෙස ක්රියා කරයි. අපි ඒවා දෙස සමීපව බලමු, ජීව විද්‍යාවේ පිටපත් කිරීම සෛල න්යෂ්ටිය තුළ සිදුවන අනුකෘති සංස්ලේෂණයේ ප්‍රතික්‍රියාව ලෙස හඳුන්වන බව සොයා බලමු.
ප්රෝටීන් ජෛව සංස්ලේෂණයේ අභිරහස සඳහා ප්‍රවේණි කේතය යතුරයි
නවීන අණුක ජීව විද්‍යාවේදී, පාරම්පරික ගුණාංගවල වාහකය යනු කුමන ද්‍රව්‍ය දැයි කිසිවෙකු තර්ක නොකරන අතර ව්‍යතිරේකයකින් තොරව ශරීරයේ සියලුම ප්රෝටීන පිළිබඳ දත්ත ගබඩා කරයි. ඇත්ත වශයෙන්ම, මෙය deoxyribonucleic අම්ලය වේ. කෙසේ වෙතත්, එය නියුක්ලියෝටයිඩ වලින් ගොඩනගා ඇති අතර, ප්රෝටීන, එහි ගබඩා කර ඇති සංයුතිය පිළිබඳ තොරතුරු, DNA මොනෝමර් සමඟ රසායනික සම්බන්ධතාවයක් නොමැති ඇමයිනෝ අම්ල අණු මගින් නිරූපණය කෙරේ. වෙනත් වචන වලින් කිවහොත්, අපි විවිධ භාෂා දෙකක් සමඟ කටයුතු කරමු. ඒවායින් එකක වචන නියුක්ලියෝටයිඩ වන අතර අනෙක ඇමයිනෝ අම්ල වේ. පිටපත් කිරීමේ ප්රතිඵලයක් ලෙස ලැබුණු තොරතුරු නැවත සංකේතනය කරන පරිවර්තකයෙකු ලෙස ක්රියා කරන්නේ කුමක් ද? අණුක ජීව විද්‍යාව විශ්වාස කරන්නේ මෙම භූමිකාව ජාන කේතය මගින් සිදු කරන බවයි.
සෛලීය කේතයේ අද්විතීය ගුණාංග
කේතය යනු මෙයයි, එහි වගුව පහත දැක්වේ. සෛල විද්‍යාඥයින්, ජාන විද්‍යාඥයින්, ජෛව රසායනඥයින් එහි නිර්මාණය සඳහා කටයුතු කළහ. මීට අමතරව, කේතය සංවර්ධනය කිරීමේදී ගුප්ත ලේඛන පිළිබඳ දැනුම භාවිතා කරන ලදී. ජීව විද්‍යාවේ පරිවර්තනය යනු නියුක්ලියෝටයිඩ සහ ආර්එන්ඒ භාෂාවෙන් පෙප්ටයිඩයක ව්යුහය පිළිබඳ තොරතුරු ප්රෝටීන් අණුවක ඇමයිනෝ අම්ල භාෂාවට පරිවර්තනය කිරීමේ ක්රියාවලිය වන බැවින් එහි නීතිරීති අනුව, සංස්ලේෂණය කරන ලද ප්‍රෝටීනයේ ප්‍රාථමික ව්යුහය ස්ථාපිත කළ හැකිය. .
ජීවී ජීවීන් තුළ කේතනය කිරීමේ අදහස මුලින්ම හඬ නැගුවේ G. A. Gamov විසිනි. වැඩිදුර විද්යාත්මක වර්ධනයන් එහි මූලික නීති සැකසීමට හේතු විය. පළමුව, ඇමයිනෝ අම්ල 20 ක ව්යුහය 61 messenger RNA ත්‍රිත්ව වල සංකේතනය කර ඇති බව තහවුරු කරන ලද අතර එය කේත පරිහානිය පිළිබඳ සංකල්පයට හේතු විය. ඊළඟට, ප්රෝටීන් ජෛව සංස්ලේෂණය කිරීමේ ක්රියාවලිය ආරම්භ කිරීම සහ නැවැත්වීමේ කාර්යභාරය ඉටු කරන විකාර කෝඩෝනවල සංයුතිය අපි සොයා ගත්තෙමු. ජාන කේතයේ සංගත න්‍යාය සම්පූර්ණ කරන ලද එහි සහසම්බන්ධතාවය සහ විශ්වීයත්වය පිළිබඳ ප්‍රකාශයන් විය.
පිටපත් කිරීම සහ පරිවර්තනය සිදු වන්නේ කොහේද?
ජීව විද්‍යාවේදී, සෛලයේ ව්යුහය සහ ජෛව රසායනික ක්රියාවලීන් (සෛල විද්‍යාව සහ අණුක ජීව විද්‍යාව) අධ්‍යයනය කරන එහි අංශ කිහිපයක් අනුකෘති සංස්ලේෂණ ප්රතික්රියා දේශීයකරණය තීරණය කරයි. එබැවින්, RNA පොලිමරේස් එන්සයිමයේ සහභාගීත්වය ඇතිව න්යෂ්ටිය තුළ පිටපත් කිරීම සිදු වේ. එහි කාර්යෝප්ලාස්මයේ, mRNA අණුවක් අනුපූරකතා මූලධර්මය අනුව නිදහස් නියුක්ලියෝටයිඩ වලින් සංස්ලේෂණය කරනු ලැබේ, එය එක් ව්‍යුහාත්මක ජානයකින් පෙප්ටයිඩයේ ව්යුහය පිළිබඳ තොරතුරු ලියයි.
එවිට එය න්යෂ්ටික පටලයේ සිදුරු හරහා සෛල න්‍යෂ්ටියෙන් පිටවී සෛලයේ සයිටොප්ලාස්මයට පැමිණේ. මෙහිදී, mRNA රයිබසෝම කිහිපයක් සමඟ ඒකාබද්ධ වී බහු අවයවයක් සෑදිය යුතුය, ප්‍රවාහන රයිබොනියුක්ලික් අම්ල අණු හමුවීමට සූදානම් ව්‍යුහයකි. ඔවුන්ගේ කාර්යය වන්නේ ඇමයිනෝ අම්ල අනුකෘති සංස්ලේෂණයේ තවත් ප්‍රතික්‍රියාවක අඩවියට ගෙන ඒමයි - පරිවර්තනය. ප්රතික්රියා දෙකෙහිම යාන්ත්‍රණයන් අපි විස්තරාත්මකව සලකා බලමු.
i-RNA අණු සෑදීමේ ලක්ෂණ
ජීව විද්‍යාවේ පිටපත් කිරීම යනු ව්‍යුහාත්මක DNA ජානයක සිට රයිබොනියුක්ලික් අම්ල අණුවකට පෙප්ටයිඩයක ව්යුහය පිළිබඳ තොරතුරු නැවත ලිවීමයි, එය තොරතුරු ලෙස හැඳින්වේ. අප කලින් කී පරිදි, එය සෛල න්යෂ්ටිය තුළ සිදු වේ. පළමුව, එන්සයිම DNA සීමා කිරීමේ එන්සයිමය ඩිඔක්සිරයිබොනියුක්ලික් අම්ලයේ දාම සම්බන්ධ කරන හයිඩ්‍රජන් බන්ධන බිඳ දමමින් එහි හෙලික්සය ලිහිල් කරයි. ආර්එන්ඒ පොලිමරේස් එන්සයිමය නිදහස් පොලිනියුක්ලියෝටයිඩ කලාපවලට සම්බන්ධ වේ. එය පිටපතක එකලස් කිරීම සක්‍රීය කරයි - i-RNA අණුවක්, තොරතුරු අංශ වලට අමතරව - exons, හිස් නියුක්ලියෝටයිඩ අනුක්‍රම ද අඩංගු වේ - ඉන්ට්‍රෝන. ඒවා බැලස්ට් වන අතර ඒවා ඉවත් කළ යුතුය. අණුක ජීව විද්‍යාවේ මෙම ක්රියාවලිය සැකසීම හෝ පරිණත වීම ලෙස හැඳින්වේ. එය පිටපත් කිරීම සම්පූර්ණ කරයි. ජීව විද්‍යාව මෙය කෙටියෙන් මෙසේ පැහැදිලි කරයි: අනවශ්‍ය මොනෝමර් නැති වූ පමණින් න්යෂ්ටික අම්ලයට න්යෂ්ටිය හැර යාමට හැකි වන අතර ප්රෝටීන් ජෛව සංස්ලේෂණයේ ඉදිරි අදියර සඳහා සූදානම් වේ.
වෛරස් වල ප්‍රතිලෝම පිටපත් කිරීම
සෛලීය නොවන ජීව ආකාර ඒවායේ බාහිර හා අභ්‍යන්තර ව්යුහය තුළ පමණක් නොව, අනුකෘති සංස්ලේෂණයේ ප්රතික්රියා වලදී ද ප්‍රොකැරියෝටික් සහ යුකැරියෝටික් සෛල වලින් කැපී පෙනෙන ලෙස වෙනස් වේ. පසුගිය ශතවර්ෂයේ හැත්තෑව දශකයේ දී, විද්‍යාව විසින් රෙට්‍රො වයිරස් පැවැත්ම ඔප්පු කරන ලදී - RNA දාම දෙකකින් ජෙනෝමය සමන්විත වන ජීවීන්. එන්සයිමයේ ක්‍රියාකාරිත්වය යටතේ - ප්‍රතිවර්තනය - එවැනි වෛරස් අංශු රයිබොනියුක්ලික් අම්ල කොටස් වලින් DNA අණු පිටපත් කරයි, පසුව ඒවා ධාරක සෛලයේ karyotype වෙත හඳුන්වා දෙනු ලැබේ. ඔබට පෙනෙන පරිදි, මෙම නඩුවේ පාරම්පරික තොරතුරු ලිවීම ප්රතිවිරුද්ධ දිශාවට ගමන් කරයි: RNA සිට DNA දක්වා. මෙම කේතීකරණ සහ කියවීම සාමාන්ය වේ, නිදසුනක් ලෙස, විවිධ වර්ගයේ ඔන්කොලොජිකල් රෝග ඇති කරන ව්යාධිජනක කාරක සඳහා.
රයිබසෝම සහ සෛලීය පරිවෘත්තීය ක්‍රියාවලියේදී ඒවායේ කාර්යභාරය
පෙප්ටයිඩ වල ජෛව සංස්ලේෂණය ඇතුළත් ප්ලාස්ටික් හුවමාරු ප්රතික්රියා සෛලයේ සයිටොප්ලාස්මයේ ඉදිරියට යයි. සූදානම් කළ ප්රෝටීන් අණුවක් ලබා ගැනීම සඳහා, ව්‍යුහාත්මක ජානයකින් නියුක්ලියෝටයිඩ අනුපිළිවෙල පිටපත් කර එය සයිටොප්ලාස්මයට මාරු කිරීම ප්‍රමාණවත් නොවේ. තොරතුරු කියවා ඇමයිනෝ අම්ල පෙප්ටයිඩ බන්ධන හරහා තනි දාමයකට සම්බන්ධ කිරීම සහතික කරන ව්‍යුහයන් ද අවශ්ය වේ. මේවා රයිබසෝම වන අතර ඒවායේ ව්යුහය සහ ක්‍රියාකාරකම් අණුක ජීව විද්‍යාව මගින් විශාල අවධානයක් යොමු කරයි. පිටපත් කිරීම සිදුවන්නේ කොතැනදැයි අපි දැනටමත් සොයාගෙන ඇත - මෙය න්යෂ්ටියේ කාර්යෝප්ලාස්මයයි. පරිවර්තන ක්රියාවලීන්ගේ ස්ථානය සෛලීය සයිටොප්ලාස්මය වේ. ප්රෝටීන් සංස්ලේෂණය කරන ඉන්ද්‍රියයන්, රයිබසෝම කණ්ඩායම් වශයෙන් වාඩි වී සිටින එන්ඩොප්ලාස්මික් රෙටිකුලම් වල නාලිකා පිහිටා ඇත්තේ එහි ය. කෙසේ වෙතත්, ඔවුන්ගේ පැමිණීම තවමත් ප්ලාස්ටික් ප්රතික්රියා වල ආරම්භය සහතික කර නොමැත. අපට ප්රෝටීන් මොනෝමර් අණු - ඇමයිනෝ අම්ල - පොලිසෝමයට ලබා දෙන ව්‍යුහයන් අවශ්ය වේ. ඒවා ප්‍රවාහන රයිබොනියුක්ලික් අම්ල ලෙස හැඳින්වේ. ඒවා මොනවාද සහ පරිවර්තනයේදී ඔවුන්ගේ කාර්යභාරය කුමක්ද?
ඇමයිනෝ අම්ල වාහක
කුඩා ප්‍රවාහන RNA අණු ඒවායේ අවකාශීය වින්‍යාසය තුළ නියුක්ලියෝටයිඩ අනුපිළිවෙලකින් සමන්විත කොටසකි - ප්‍රතිකෝඩෝනයකි. පරිවර්තන ක්රියාවලීන් ක්රියාත්මක කිරීම සඳහා, මුලපිරීම සංකීර්ණයක් පැන නැගීම අවශ්ය වේ. එයට අච්චු ත්‍රිත්ව, රයිබසෝම සහ ප්‍රවාහන අණුවේ අනුපූරක කලාපය ඇතුළත් විය යුතුය. එවැනි සංකීර්ණයක් සංවිධානය කළ වහාම මෙය ප්රෝටීන් පොලිමර් එකලස් කිරීම ආරම්භ කිරීමට සංඥාවක් වේ. ජීව විද්‍යාවේ පරිවර්තන සහ පිටපත් කිරීම යන දෙකම උකහා ගැනීමේ ක්රියාවලීන් වේ, සෑම විටම ශක්තිය අවශෝෂණය වීමත් සමඟ සිදු වේ. ඒවා ක්රියාත්මක කිරීම සඳහා, සෛලය කල්තියා සූදානම් වන අතර, ඇඩිනොසීන් ට්‍රයිපොස්පරික් අම්ලයේ අණු විශාල ප්‍රමාණයක් රැස් කරයි.
මෙම ශක්ති ද්‍රව්‍යයේ සංශ්ලේෂණය මයිටොකොන්ඩ්‍රියාවේ සිදු වේ - ව්‍යතිරේකයකින් තොරව සියලුම යුකැරියෝටික් සෛලවල වැදගත්ම ඉන්ද්‍රිය. එය න්‍යාස සංස්ලේෂණ ප්රතික්රියා වල ආරම්භයට පෙරාතුව, සෛල ජීවන චක්රයේ පූර්ව සංස්ලේෂක අවධියේ සහ ප්‍රතිනිර්මාණ ප්රතික්රියා වලින් පසු ස්ථානයක් ගනී. ATP අණු බෙදීම පිටපත් කිරීමේ ක්රියාවලීන් සහ පරිවර්තන ප්රතික්රියා සමඟ සිදු වේ, මෙම අවස්ථාවේ දී මුදා හරින ලද ශක්තිය කාබනික ද්‍රව්‍යවල ජෛව සංස්ලේෂණයේ සෑම අදියරකදීම සෛලය විසින් භාවිතා කරයි.
පරිවර්තන අදියර
පොලිපෙප්ටයිඩයක් සෑදීමට තුඩු දෙන ප්රතික්රියා ආරම්භයේදී, ප්රෝටීන් මොනෝමර් වර්ග 20 ක් ඇතැම් ප්‍රවාහන අම්ල අණු වලට බන්ධනය වේ. සමාන්තරව, බහු අවයවයක් සෑදීම සෛලය තුළ සිදු වේ: රයිබසෝම ආරම්භක කෝඩෝනය ඇති ස්ථානයේ අනුකෘතියට අනුයුක්ත කර ඇත. ජෛව සංස්ලේෂණයේ ආරම්භය ආරම්භ වන අතර රයිබසෝම mRNA ත්‍රිත්ව ඔස්සේ ගමන් කරයි. ඇමයිනෝ අම්ල ප්රවාහනය කරන අණු ඔවුන් සඳහා සුදුසු වේ. පොලිසෝමයේ ඇති කෝඩෝනය ප්‍රවාහන අම්ලවල ප්‍රතිකෝඩනයට අනුපූරක නම්, ඇමයිනෝ අම්ලය රයිබසෝමයේ පවතින අතර, එහි ප්රතිඵලයක් ලෙස ලැබෙන පොලිපෙප්ටයිඩ බන්ධනය දැනටමත් එහි ඇති ඇමයිනෝ අම්ලවලට සම්බන්ධ කරයි. ප්රෝටීන් සංස්ලේෂණය කරන ඉන්ද්‍රිය නැවතුම් ත්‍රිත්වයට (සාමාන්‍යයෙන් UAG, UAA හෝ UGA) ළඟා වූ වහාම පරිවර්තනය නතර වේ. එහි ප්රතිඵලයක් වශයෙන්, රයිබසෝම, ප්රෝටීන් අංශුව සමඟින්, mRNA වලින් වෙන් වේ.
පෙප්ටයිඩයක් එහි ස්වදේශික ස්වරූපය ලබා ගන්නේ කෙසේද?
පරිවර්තනයේ අවසාන අදියර වන්නේ ප්‍රෝටීනයේ ප්‍රාථමික ව්යුහය ගෝලාකාර ස්වරූපයක් ඇති තෘතියික ස්වරූපයට සංක්‍රමණය වීමේ ක්‍රියාවලියයි. එන්සයිම එහි ඇති අනවශ්‍ය ඇමයිනෝ අම්ල අපද්‍රව්‍ය ඉවත් කරයි, මොනොසැකරයිඩ හෝ ලිපිඩ එකතු කරයි, ඊට අමතරව කාබොක්සිල් සහ පොස්පේට් කාණ්ඩ සංස්ලේෂණය කරයි. මේ සියල්ල සිදුවන්නේ එන්ඩොප්ලාස්මික් රෙටිකුලම් හි කුහරවල වන අතර එහිදී පෙප්ටයිඩය ජෛව සංස්ලේෂණය සම්පූර්ණ කිරීමෙන් පසු ඇතුල් වේ. ඊළඟට, දේශීය ප්රෝටීන් අණුව නාලිකා තුළට ගමන් කරයි. ඒවා සයිටොප්ලාස්මයට විනිවිද යන අතර පෙප්ටයිඩය සයිටොප්ලාස්මයේ යම් ප්‍රදේශයකට ඇතුළු වන බව සහතික කර සෛල අවශ්‍යතා සඳහා භාවිතා කරයි.
මෙම ලිපියෙන්, ජීව විද්‍යාවේ පරිවර්තනය සහ පිටපත් කිරීම ජීවියාගේ පරම්පරාගත නැඹුරුවාවන් සංරක්ෂණය කිරීම සහ සම්ප්‍රේෂණය කිරීම යටින් පවතින අනුකෘති සංස්ලේෂණයේ ප්‍රධාන ප්රතික්රියා බව අපි සොයා ගත්තෙමු.