الأحماض النووية يوجد نوعان من الأحماض النووية: - حامض نووي ديوكسي ريبوزي DNA - حامض نووي ريبوزي RNA الأحماض النووية Nucleic acids هي المادة الوراثية الموجودة داخل الخلية الحية والتي تضمن لها تناقل صفاتها الوراثية عند الإنقسام أو عند التكاثر. ت ت كون الأحماض النووية من وحدات تسمى نيوكلوتيدات قاعدة نيتروجينية سكر خماسي مجموعة فوسفات
السكر الخماسي ريبوزي (RNA) ديوكسي ريبوزي (DNA) D- b رايبوز منقوص الأكسجين D- b رايبوز b -D Deoxyribose b -D Ribose
القواعد النيتروجينية أدنين A جوانين G ثايمين T سيتوزين C DNA أما في RNA يتم استبدال الثايمين (T) باليوراسيل (U) في DNA يوجد أربعة قواعد نيتروجينية بيورين جوانين أدنين بريميدين سايتوزين ثايمين يوراسيل
النيوكليوسيد والنيوكليوتيد النيوكليوسيد (قاعدة نيتروجينية + سكر خماسي) النيوكليوتيد (قاعدة نيتروجينية + سكر خماسي + فوسفات) النيوكليوتيد (نيوكليوسيد + فوسفات) يكون ارتباط القاعدة النيتروجينية بالسكر بواسطة رابطة جلايكوزيدية نيتروجينية بين: ذرة الكربون رقم 1 بالسكر + ذرة النيتروجين رقم 1 في البريميدينات رقم 9 في البيورينات
ارتباط النيوكلوتيدات ترتبط النيوكليوتيدات في نفس السلسلة بواسطة الرابطة المسماة بالرابطة الفوسفاتية ثنائية الإستر A - G - T - C 3´ 5´ A G G T C G T C A T T A G 3´ 5´ T C C A G C A G T A A T C
الصيغة البنائية لبعض النيوكليوتيدات. أدينوزين 5- فوسفات جوانوزين 5- فوسفات
سايتيدين 5- فوسفات دي أوكسي ثايميدين 5- فوسفات الصيغة البنائية لبعض النيوكليوتيدات.
P O O O P O O O AMP ADP ATP ATP ADP AMP adenosine Phosphate + 10 k Cal Phosphate + 10 k Cal Phosphate + 2 k Cal
ارتباط سلاسل الحامض النووي الديوكسي رايبوزي أدنين + ثايمين (رابطتين هيدروجينيتين) ترتبط سلسلتان من الحامض النووي بواسطة روابط هيدروجينية جوانين + سيتوزين (3 روابط هيدروجينية)
34 °A
التضاعف Replication يحدث في الـ DNA وفيه يتم إنشاء نسخة مطابقة للمادة الوراثية الموجودة في الكروموسوم تمهيداً لإنقسام الخلية لخليتين يحتوي كل منها على نفس العدد من الكروموسومات. يتواجد الـ DNA في شكلين اما كشريط واحد او مزدوج واما في شكل مستقيم او دائري. يوجد ثلاثة أشكال من التضاعف: التضاعف شبه المحافظ Semiconservative Replication التضاعف ثنائي الاتجاه Bidirectional Replication التضاعف شبه المتواصل Semi-discontinuous replication
Replication Parent molecule Daughter molecules تم وصفها عن طريق ميسلسون وستال Meselson & Stahl هى طريقة بسيطة وتوضح كيفية مضاعفة الحامض النووى DNA وفيها ينفصل الشريطان عن طريق فك الروابط الهيدروجينية ويقوم كل شريط ببناء شريط مكمل له. سميت بالطريقة الشبه محافظة للتضاعف نظرا لأنه يتم الحفاظ جزئيا على الحلزون الأبوى المزدوج أثناء تضاعف الحامض النووى DNA التضاعف شبه المحافظ Semiconservative Replication
التضاعف ثنائي الاتجاه Bidirectional Replication شوكة التضاعف أصل التضاعف يتم انفصال شريطي الـ DNA من المنتصف ليتكون ما يشبه الفقاعة أو البالونة ويقوم كل شريط بتكوين شريط آخر مكمل له. تتسع الفقاعة في الإتجاهين حتى تصل للأطراف فينفصل الزوجين كل منهما يحتوي على شريطين من الـ DNA .
في حالة الكروموسوم البكتيري الحلقي يتم التضاعف ثنائي الإتجاه ويتكون شكل يشبه الحرف اللاتيني ثيتا ori ter Bidirectional Replication Produces a Theta Intermediate Replication Forks
التضاعف شبه المتواصل Semi-discontinuous replication الشريط القائد الشريط المتخلف أو المتأخر قطع أوكازاكي يتم التضاعف من أحد طرفي الشريط ويتم بشكلين: - في الإتجاة من 5 إلى 3 ويتم التضاعف بشكل سريع ويسمى الشريط بهذه الحالة بالشريط القائد Leading strand - تضاعف في الشريط الأخر ويكون على هيئة أجزاء أو قطع سميت بقطع أوكازاكي ويسمى الشريط في هذه الحالة بالشريط المتأخر أو المتخلف أو المتلكئ Lagging strand
Continuous Discontinuous أنواع إنزيم البوليميريز(الانزيم المضاعف للـ DNA ) يوجد ثلاثة أنواع من الإنزيم وجميعها يحتاج إلى باديء عبارة عن قطعة من :RNA DNA polymerase I يقوم بتحفيز إضافة نيوكليوتيد للسلسلة النامية للـ DNA كما يقوم بإصلاح وترميم التالف منه DNA polymerase II غير معروف الوظيفة ويعتقد أنه يقوم بإصلاح وترميم التالف من الـ DNA DNA polymerase III وظيفته تجميع قطع الـ DNA المكونة الجديدة
الشفرة الوراثية عبارة عن المعلومات الوراثية التي توجد في تتابع أزواج القواعد النيتروجينية للـ DNA والتي تحدد (تشفر) تتابع الأحماض الأمينية في سلسلة الببتيدة العديدة . هي العلاقة بين تتابع القواعد النيتروجينية في الـ DNA (أو mRNA المستنسخ منه) وتتابع الأحماض الأمينية في سلسلة الببتيدة العديدة . عبارة عن كل الكودونات (الـ 64 كودون) الكودون : Codon تتابع يتألف من ثلاث قواعد نيتروجينية متجاورة فى الـ mRNA التي تحدد أما حمض أميني معين في سلسلة الببتيدة العديدة أو بدء او إنهاء عملية تصنيع هذه الببتيدة. الكودون المضاد : Anti Codon تتابع يتألف من ثلاث قواعد نيتروجينية يوجد في منطقة معينة من الـ ( tRNA ) والذي يتميز (بترجمته/يقوم بقراءة) كودون أو أكثر في الـ mRNA 17
الخواص العامة للشفرة الوراثية تكتب (توجد) الشفرات الوراثية في شكل خطي ( Linear ) مستخدمة القواعد النيتروجينية التي تؤلف الـ mRNA . تتألف كل شفرة وراثية من ثلاث قواعد نيتروجينية تحدد حمض أميني معين أو بدء او إنهاء عملية الترجمة غير مبهمة أو غامضة: Unambiguous كل كودون مسؤول عن تحديد حمض أميني معين واحد فقط. منحلة ( Degenerate ): أي أن حمض أميني معين (باستثناء Met و Trp ) يمكن أن يحدد بأكثر من كودون واحد. وهذا هو الحال بالنسبة لـ 18 حمض أميني من الأحماض الأمينية العشرين . 18 الشفرات الوراثية المكونة لتتابع معين من الـ mRNA إشارة بدء وإشارة إنهاء لعملية الترجمة AUG كودون بدء في البدائيات والحقيقيات الأكثر شيوعاً. GUG كودون بدء قد يستعمل أحياناً. UAG و UAA و UGA كودونات إنهاء ولا تحدد أي حمض أميني أي ليس لها tRNAs خاصة. بلا فواصل ( Comma less ): ليس هناك فواصل داخلية بين كل كودون والذي يليه . غير متداخلة: Non-overlapping بمعني أن كل قاعدة نيتروجينية توجد في موقع معين في الـ mRNA هي جزء من كودون واحد فقط .
تركيب ووظيفة الـ RNA الناقل tRNA : تمثل جزيئات الـ RNA الناقل حوالي 10 - 15 % من مجموع الـ RNA الخلوية التركيب هناك العديد من أنواع الـ RNA الناقل يتم تصنيعها في الخلية، إلا أنها جميعاً تشترك في خواص تركيبية معينة. لكل واحد tRNA : 3 سيقان - التواء stem-loop ، منطقة متباينة، ساق مستقل، منطقة مفردة الشريط عند النهاية 3 / - . الكودون المضاد يقع في منطقة الساق عند الالتواء رقم 2 . احتواؤها على العديد من القواعد المحورة . يبلغ حجم كل جزئي حوالي 4s وتتكون من حوالي 75 - 90 نيوكليوتيد.
الوظائف : لجزيئات الـ RNA الناقل الوظائف التالية : 1 - تمييز كودونات الـ mRNA (عن طريق الكودونات المضادة التي يحتويها/قراءة أو ترجمة هذه الكودونات) (مترجمات خلال عملية تصنيع البروتينات). 2 - نقل الأحماض الأمينية إلى موقع تصنيع الببتيدة العديدة . الكودون المضاد في الـ RNA الناقل توافق ( Corresponds ) الحمض الأميني الذي يحمله. أي أن tRNA الذي يحتوي علي الكودون المضاد 3 / -AAG-5 / لابد وأن يحمل phe . أي أن tRNA الذي يحتوي على الكودون المضاد 3 / -GGC-5 / لابد وأن يحمل por . هناك العديد من الجينات في كرموسومات الكائن التى تحدد الأنواع المختلفة للـ tRNA . الكودون المضاد mRNA دائماً يخصص (يعين) نوع الحمض الأميني الذي يحمله (ينقله). وبسبب هذه التخصصية، فإن جزيئات الـ RNA الناقل تسمى طبقاً لنوع الحمض الأميني التي تحملها . فهناك tRNA phe و tRNA pro وغيرهــا .
تركيب ووظيفة الـ ( mRNA ) التركيب العام mRNA الناضج والنشط حيوياً والذي يوجد فى كل من الخلايا بدائيات وحقيقيات النواة . تركيب النهاية 5 / - للـ mRNA يُساعد على بدء عملية الترجمة عند كودون البدء الصحيح . يحتوي على كودون أو أكثر لإنهاء عملية الترجمة . General structure of mature, biologically active mRNA as found in eukaryotic cells.
في حقيقيات النواة، عندما يقال ريبوسومات، فإنه يُقصد بها الريبوسومات السيتوبلازمية أو السيتوسولك ريبوسومات. يحتوي كل ريبوسوم على 3 مواقع هي : الموقع P : Peptidyl site الموقع A : Aminoacyle الموقع E : Exit الوظائف : مواقع تصنيع البروتينات المختلفة في الخلية. فالريبوسومات تعمل كمواقع تحفيزية لتصنيع الببتيدات العديدة والريبوسومات تسمح بترتيب (تنظيم) الـ mRNA الناضج وجزيئات الـ RNA الناقل حتى تكون في الوضع الصحيح أثناء عملية الترجمة.
التعبير الجيني Gene Expression هو عملية تحويل المعلومات الوراثية التي توجد في الجينات إلى جزئيات تحدد مميزات الخلايا والفيروسات. ويتضمن التعبير الجيني عمليتين مهمتين هما : عملية النسخ Transcription : هي العملية التي يتم بواسطتها انتقال المعلومات الوراثية من الـ DNA إلى الـ RNA . ويتم إنجاز هذه العملية عادة بواسطة إنزيمات خاصة تسمى إنزيمات البلمرة الـ RNA بمساعدة بروتينات أو عوامل أخرى( DNA dependent RNA polymerases ) أو RNA Polymerases . عملية الترجمة : Translation وتعني عملية تصنيع البروتين او آلية انتقال المعلومات الوراثية من الـ RNA المرسال ( mRNA ) إلى عديد الببتيد ( polypeptide ). 23 نسخ طي البروتين ترجمة RETROVIRUSES
عملية النسخ Transcription عملية النسخ هي العملية التي يتم فيها نقل المعلومات الوراثية من قالب الـ DNA الى جزيء الـ RNA . ولعملية النسخ خصائص عامة وهي: 1 - تحتاج عملية النسخ الى إنزيم أو إنزيمات خاصة تسمى بإنزيمات بلمرة الـ RNA ( RNA polymerases ) وبمساعدة بعض البروتينات أو العوامل والعناصر الأخرى. 2 - يتم أولاً فصل شريطي الـ DNA قبل بدء العملية عند منطقة تسمى بالمحرض ( Promoter )، ثم يتم فصل الشريطين تدريجياً على طُول المنطقة المراد نسخها. 3 - تحدث هذه العملية في سيتوبلازم الكائنات الحية ببدائيات النواة، بينما تحدث في العصير النووي ( النواة ) في الكائنات الحية حقيقيات النواة.
4 - يتم نسخ أجزاء معينة من شريط واحد فقط من شريطي الـ DNA إلى الـ RNA . يسمى الشريط المستنسخ بالقالب ( Template strand ) أو الشريط المُعين ( Sense Strand ) أو الشريط المحدد لتتابع الأحماض الأمينية ( Coding Strand ). بينما يسمى الشريط الأخر بالشريط غير المُحدد لتتابع الأحماض الأمينية Non-coding strand) ) أو الشريط غير المعين ( Non-or anti-sense ). 5 - إنزيمات البلمرة الـ RNA لها القدرة على بدء تصنيع الـ RNA دون الحاجة إلى بادئات الـ DNA ، كما أن عملية الاستنساخ لا تحتاج إلى انزيم Ligase . عملية النسخ Transcription
اتجاه عملية الاستنتاخ 5’ الى 3’ ، كما هو الحال في عملية تضاعف الـ DNA . يتم تحديد تتابع الـ RNA المستنسخ بناءً على تتابع نيوكليوتيدات شريط القالب للـ DNA . تبدأ عملية الاستنساخ عند منطقة معينة تسمى بالمحرض ( Promoter ) وتنتهي عند منطقة أخرى تسمي بالمنهي ( Terminator ) على قالب الـ DNA ، ولا يتم استنساخ هاتين المنطقتين . عملية النسخ Transcription
النسخ في حقيقيات النواة Transcription in Eukaryotes بشكل عام، النسخ في حقيقيات النوى يشبه الى حد ما النسخ في بدائيات النوى، إلا أن هناك العديد من الفروق، مثل: عملية الاستنساخ في حقيقية النواة أكثر تعقيداً من تلك التي توجد في البدائية. كل جزيئات الـ ( mRNA ) هي وحيد السينتريونيك ( Monocistronic ) أي أن كل mRNA واحد مسئول عن تكوين تتابع واحد فقط من الببتيدة العديدة، بينما في البدائية غالباً ما تكون عديد السينتريونيك ( Polycistronic ) أي انه من mRNA واحد ينتج أكثر من نوع واحد من الببتيدات العديدة. يتم تعديل الـ mRNA بحيث يصير طوله عادة عَشر طول الـ mRNA من الـ RNA المصنع أساساً. كما يتم تحوير نهايتي الـ mRNA ( 5 / , 3 / -mRNA ) بعد تصنيعه مما يعطيه فترة عمر طويلة جداً. Cap 5 / ___________________ 3 / poly A tail 28
Bacteria RNA polymerase All bacterial genes Eukaryotic nuclei RNA polymerase I Ribosomal RNA ( rRNA ) genes RNA polymerase II mRNA, snoRNAs , some snRNAs , miRNAs RNA polymerase III tRNA, 5S rRNA , some snRNAs RNA polymerase IV (plants only?) siRNAs involved in heterochromatin formation Eukaryotic organelles Mitochondrial RNA polymerase Mitochondrial genes Chloroplast RNA polymerases (multiple; both chloroplast and nuclear encoded) Chloroplast genes جدول 1 : أنواع إنزيمات بلمرة الـ RNA
النسخ في حقيقيات النواة Transcription in Eukaryotes تتابع المحرض، في الحقيقية أكثر تباين وغالبا ما يكون أعقد من ذلك الموجود في البدائية . يتركب المحرض عادة من : محرض مركزي Core Promoter . عناصر منظمة Regulatory elements . المحرض المركزي لابد منه (اجباري) لحدوث عملية الاستنساخ / وهو موقع الارتباط الابتدائي لعوامل الاستنساخ العامة وإنزيمات بلمرة الـ RNA . 30
يحتوي المحرض المركزي على تتابعات قصيرة من الـ DNA (تسمى عناصر أو صناديق) مهمة جدا لتجميع عوامل الاستنساخ العامة وإنزيمات بلمرة الـ RNA عند منطقة المحرض. مثالها ( TATA box ) و ( CAAT box ) و ( GC box ). أهمية الصندوق TATA : مهم في تحديد نقطة البدء الدقيقة لعملية الاستنساخ / غيابه أو فقدانه يعنى أن نقطة بدء عملية الاستنساخ غير محددة وأن عملية الاستنساخ قد تبدأ عند مواقع متباينة مختلفة مالم تحتوي المنطقة على تتابع BRE . أهمية الصندوقين CAAT و GC : يعملان كمواقع تميز ترتبط بها عناصر الاستنساخ لتجنيد (تطويع) إنزيم بلمرة الـ RNA للموقع العام لمنطقة المحرض. هناك العديد من عناصر الاستنساخ العامة توجد فى الكائنات الحية الحقيقية النواة. وهذه العوامل تتفاعل بطريقة معقدة بعض الشيء لتطويع إنزيم بلمرة الـ RNA للمحرض المركزي . 31 النسخ في حقيقيات النواة Transcription in Eukaryotes
Promoter category Promoter Position Transcription factor Consensus sequence Upstream core promoter elements (-37 to +4) TFIIB recognition element (BRE) −37 to −32 TFIIB (G/C)(G/C)(G/A)CGCC TATA box −31 to −26 TBP TATA(A/T)AA(G/A) Initiator (Inr) −2 to +4 TAF1 (TAFII250) TAF2 (TAFII150) PyPyA+1N(T/A)PyPy Downstream core promoter elements (+18 to +32) Motif ten element (MTE) +18 to +27 TFIID C(G/A)A(A/G)C(G/C) (C/A/G)AACG(G/C) Downstream promoter element (DPE) +28 to +32 TAF9 (TAFII40) TAF6 (TAFII60) (A/G)G(A/T)(C/T)(G/A/C) Proximal promoter elements (-200 to -70 ) CAAT box −200 to −70 CBF, NF1, C/EBP CCAAT GC box −200 to −70 Sp1 GGGCGG 32
33 النسخ في حقيقيات النواة Transcription in Eukaryotes
النسخ في حقيقيات النواة Transcription in Eukaryotes ارتباط العامل ( TFIID ) أولا بالصندوق TATA وهذا الارتباط مهم جداً لتمييز المحرض. بعد ذلك يرتبط به العاملين TFIIF و TFIIB واحيانا TFIIA . العامل TFIIB يسمح لإنزيم بلمرة الـ RNA ، بالارتباط به . ثم ترتبط العوامل IIE و IIF و IIH بإنزيم البلمرة لتعطي معقد مغلق. ولتكوين المعقد المفتوح ، فإن العامل IIH يفسفر إنزيم البلمرة الـ RNA . هذه التفاعلات تحرر الارتباط بين العامل IIB والإنزيم . العامل IIH يعمل كـ helicas e أيضاً يقوم بتكسير الروابط الهيدروجينية التي توجد بين شريطي الـ DNA لتكوين المعقد المفتوح . 34
النسخ في حقيقيات النواة Transcription in Eukaryotes يتم التشويش على (أو تعطيل) تركيب النيوكليوسومات أثناء عملية الاستنساخ حتى يتم تصنيع الـ RNA :- بعض الدراسات يقترح أن الهستونات يتم إزالتها بالكامل . دراسات أخرى " أنها تصبح مخلخلة الارتباط بالـ DNA إلا أنها تبقى مرتبطة بالـ DNA . فرضية أخرى تقترح أن تحرك إنزيم البلمرة على طول الـ DNA يتسبب فى نشوء فرط التفاف موجب أمام المعقد المفتوح وآخر سالب خلفه، وبما أن تركيب النيوكليوسومة ذا فرط التفاف سالب ، فإن وجود فرط التفاف موجب أمام الإنزيم يؤدي الى التشويش على تركيب النيوكليوسومات . وفرط الالتفاف السالب خلف الإنزيم يفصل إعادة تكوين تركيب النيوكليوسومة وبطريقة محكمة. 35
تعديل الـ RNA بعد النسخ في حقيقية النوى أنواع الـ RNA 36 حقيقيات النواة بدائيات النواة mRNA S mRNA S tRNA S tRNA S rRNA S rRNA S RNA & RNase P smRNA S sno RNA S sn RNA S
معالجة الـ RNA في البدائية في الحقيقية Pre-TRNA S تعالج قبل استخدامها Pre-TRNA S تعالج قبل استخدامها Pre- rRNA S تعالج قبل استخدامها Pre- rRNA S تعالج قبل استخدامها Pre- mRNA S لا تعالج عادة و تستخدم كقوالب لتصنيع الببتيدات العديدة حتى قبل إنهاء الاستنساخ Pre- mRNA S معظمها يعالج قبل استخدامه ليساهم بعد ذلك كقوالب في عملية تصنيع الببتيدات العديدة - يتم استنساخ معظم جينات الكائنات الحية عموماً إلى جزيئات أولية تسمى Pre-RNAS) ) ، ثم يتم معالجتها بعد ذلك لتكوين جزيئات الـ RNA الناضجة ( Mature-RNA S ) 37
أنواع معالجة الـ mRNA التقليم Trimming إضافة قلنسوة ِإلى النهاية 5 / ( 5 / capping ) تذييل النهاية 3 / ( 3 /- Tailing ) الوصل Splicing تحرير الـ RNA RNA - Editing التحور القاعدي : Base modification RNA
معالجة الـ RNA 1 - التقليم Trimming ويعني قطع الـ RNA المستنسخ الكبير إلى قطع صغيرة وقطعة أو أكثر تصبح جزئ RNA فاعل. ويحدث هذا التفرع من التحور لـ RNA الريبوسومي ( rRNA ) والـ DNA الناقل ( tRNA S ) المستنسخة والعديد من مستنسخات الـ ( mRNA ). 39
معالجة الـ RNA 2 - إضافة قلنسوة ِإلى النهاية `5 / capping ويعني إضافة قلنسوة ( M 7 -G=m -7 ethylguanosine cap ) إلى النهاية 5 / ومجموعتي ميثيل ( -CH 3 ) للقاعدتين الأوليين كسلسلةالـ ( Pre-mRNA ). وتحدث في الكائنات الحية حقيقيات النواة فقط . تحدث هذه العملية خلال عملية الاستنساخ بعد أن يصبح طول الـ mRNA حوالي 20 - 30 نيوكليوتيد. وهي مهمة جداً لارتباط الريبوسوم بالنهاية 5 / mRNA الناضج لبدء عملية الترجمة. كما أنها مهمة أيضاً لحماية الـ mRNA الناضج من تحلله عند هذه النهاية من فعل الإنزيمات الخاصة بذلك أثناء انتقاله إلى السيتوبلازم. 40
معالجة الـ RNA 3 - تذييل النهاية 3 /- Tailing وتعني إضافة تتابع ما بين 50 - 250 نيوكليوتيد من النوع A ( Poly A ) إلى النهاية 3’ ، وتحدث هذه العملية في الـ mRNA فقط وفي الكائنات الحية الحقيقية النواة فقط . لمعظم جزيئات الـ mRNA الأولية يتم تذييلها باستثناء الـ mRNA الأولى المسؤول عن تحديد الهستونات في الثدييات على الأقل. أهميتها : تعمل كإشارة لتحديد نهايات الـ mRNA ، حيث إن هذه الجزيئات لا تحتوي على تتابعات إنهاء استنساخي خاصة، كما هو الحال مع البدائيات . كما أن هذه النهاية مهمة لاستقرار الـ mRNA الناضج . وقد تكون مهمة لزيادة كفاءة ترجمة الـ mRNA الناضج. إلا أن وجودها ليس مطلباً أساسياً لعميلة الترجمة الناجحة. 41
4 - تحرير الـ RNA RNA - Editing ويعني تغيير في التتابع النيوكلوتيدي لجزيء الـ RNA الذي يتضمن إضافة أو حذف لقواعد نيتروجينية معينة أو تحول قاعدة معينة إلى قاعدة أخرى (مثل C الى U ) يحدث أحياناً في RNA الميتوكندريا وفي عدد قليل جداً من جزيئات الـ RNA التركيبية في الكائنات الحية حقيقيات النواة. 5 - التحور القاعدي : Base modification ويعني التحور التساهمي لقاعدة نيتروجينية أو أكثر داخل جزئ الـ RNA . يحدث وبشكل شائع في جزئيات الـ RNA الناقل ( tRNA S ). 42 معالجة الـ RNA
معالجة الـ RNA 6 - الوصل Splicing ويعني إزالة ( Introns ) وربط تتابعات ( Exons ) معاً لتكوين الـ mRNA الناضج داخل النواة . وهذه العملية شائعة بين الجينات التركيبية، لكنها تحدث أيضاً في الجينات التي تحدد الـ RNA الريبوسومي والـ RNA الناقل وعدد قليل جداً للجينات البكتيرية. تحدث بعد عملية الاستنساخ، وهناك عدة أنواع من الوصل، اهمها: 1- وصل ذاتي ( Self- splicing ): وفيها يقوم الـ RNA بوصل نفسه بنفسه (مع او بدون وجود بروتينات مساعدة). وهو مقسم على حسب شكلها الى ثلاث مجموعات (المجموعة الأولى والثانية والثالثة، انظر الاشكال في الشريحة التالية)، يوجد غالبا في الـ RNA الناقل والريبوسومي ونادراً في mRNA . 2- الوصل عبر الأجسام الواصلة mRNA الأولى Pre-mRNA spliceosomes : الاجسام الواصلة عبارة عن معقد كبير من البروتينات وبعض جزيئات الـ RNA ، يهدف الى وصل الـ mRNA في حقيقيات النواة (انظر الشرائح التالية). 43
الوصل Splicing : الوصل الذاتي المجموعة الثانية من وصل الـ RNA المجموعة الأولى من وصل الـ RNA 44 معالجة الـ RNA
الوصل عبر الاجسام الواصلة spliceosomes يتكون هذا المعقد الكبير من عدة وحدات تعــــــــــــــــرف بالـــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ snRNP S ( سناربز ). كل وحدة من هذه الوحدات تتكون من snRNA ومجموعة من البروتينات. يقوم هذا المعقد بالتعرف على حدود الوصل بين الإنترونات الإكسونات --> قطعها ثم إعادة وصل الإكسونات. معالجة الـ RNA
خامساً : عملية الوصل البديلة : Alternative splicing عند بداية اكتشاف ظاهرة الوصل ( إزالة الإنترونات وربط الإكسونات معاً) اعتقد العلماء أن هذه العملية هي عملية مسرفة: يتم استعمال طاقة لاستنساخ الإنترونات. يتم استعمال طاقة لإزالـــــــــــــــــــــــــــــــــــــة الإنترونات. ولقد كانت هذه المشاهدات تشكل مشكلة لبعض الوراثيين، لأن عملية التطور ( Evolution ) لا تميل في الغالب إلى اختيار عمليات مسرفة. إلا أن العديد من الوراثيين الأخرين كان يتوقع أن عملية وصل الـ mRNA الأولي قد يكون لها دوراً مهماً حيوياً. ولقد اتضح أخيراً أن هذا التوقع هو ما حدث. حيث وجد في السنوات الأخيرة أن لهذه الظاهرة أهمية بيولوجية مهمة هي : أن الوصل البديل يؤدي إلى انتاج أكثر من نوع واحد من الببتيدات العديدة من نفس الجين التركيبي المعين.