.............................................._Protein_Synthesis.pptx

...........................................................................................................................................................................................................................,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,

1. The Principals of Genetic Lectures Kafrelsheikh University Faculty of Agriculture Genetics Department Dr. Abdel-Hamid Ali Prof. Of Cyto -biochemical Genetics & Plant Biotechnology

2. تخليق البروتين : الترجمة Protein Synthesis: Translation

3. تخليق البروتين : الترجمة Protein Synthesis: Translation الترجمة هي عملية فك الشفرة في جزيء mRNA الي سلسلة ببتيد أو بروتين. بواسطة الحامض النووي t-RNA وذلك يتم داخل الريبوسومات . وتسمى كل تركيبة من ثلاث نيوكليوتيدات أو ثلاثة أحرف على mRNA بكلمة الشفرة ( كودون). ويحدد كل كودون حمض أميني معين وبترتيب في سلسلة ببتيد (بروتين). وينقل tRNA الاحماض الامينية من السيتوبلازم إلي الريبوسومات . وكل tRNA يحمل حامض أميني واحد فقط .

4. Protein Synthesis: Translation وتسمى كل تركيبة من ثلاث نيوكليوتيدات أو ثلاثة أحرف على mRNA بكلمة الشفرة (كودون). ويحدد كل كودون حمض أميني معين وبترتيب في سلسلة ببتيد (بروتين).

5. SUGAR-PHOSPHATE BACKBONE B A S E S H P O O HO O O CH 2 NH 2 N NH N N H OH P O O HO O O CH 2 NH 2 N N N N H P O OH HO O O CH 2 NH 2 N N N N O A Codon Guanine Adenine Adenine Arginine

6. كيف لأربعة حروف تكوين شفرات لـ 20 حامض أميني يكون 4) الشفرات عدد ) 1- جربت لو أن لكل حامض اميني يمثل بقاعدة يكون 16) الشفرات عدد ) 2- جربت لو أن لكل حامض اميني يمثل بقاعدتين 3- جربت لو أن لكل حامض اميني يمثل بثلاث قواعد ( عدد الشفرات يكون 64)

7. 10 The Genetic Code تم فك رموز الشفرة الوراثية في عام 1966 بواسطة Nirenberg واخرون. علي اعتبار ان الشفرة الوراثية ثلاثية. لكي تعطي 64 كودون. The collection of the 64 codons makes up the genetic code. codons specify 20 amino acids. 3 codons , UAA, UAG and UGA, which do not specify any amino acids . (stop Codons)

8. 11 The Genetic Code stop codons : 3 codons ( UAA , UGA, UAG) in the genetic code used to terminate translation start codon : the codon (AUG) used to signify the start of translation The remainder of the code is degenerate meaning that some amino acids are specified by more than one codon.

9. The players in the Translation game Ribonucleic acid, or RNA, exists as messenger RNA (mRNA), transfer RNA ( tRNA ), and ribosomal RNA ( rRNA ). In most cases, RNA is a single-stranded, rather than a double stranded, molecule . RNA participates in both genetic and functional activities. As mRNA , it allows the genetic information stored in the DNA molecule to be transmitted into proteins. As tRNA , it transfers amino acids during translation. As rRNA , it maintains the structure of the ribosome and helps carry out translation. 12

10. اللاعبين المشاركين في لعبة الترجمة يشارك RNA بأنواعه في الأنشطة الوراثية والوظيفية على حد سواء. mRNA - يتيح للمعلومات الوراثية المخزونة في جزيء الحمض النووي DNA لأن تنتقل إلى بروتينات. كما الحمض الريبي النووي النقال t-RNA ، فإنه ينقل الأحماض الأمينية خلال الترجمة. كما أن r-RNA ، فإنه يحافظ على بنية الريبوسوم ويساعد على تنفيذ الترجمة 13

11. Transfer RNA (t-RNA) وهو جزئ صغير نسبيا يحتوي علي 75 - 80 نيوكليوتيدة وهو له بناء معقد ناتج عن روابط هيدروجينية تربط بين عدد من قواعده ، ويمتاز بوجود عدد من القواعد الغير عادية وهي مشتقات مثيلية من الجوانين واليوراسيل وغيرها

12. tRNA Transfer RNA Bound to one amino acid on one end Anticodon on the other end complements mRNA codon. ولجزيئات الـ tRNA خصائص مشتركة عديدة فالطرف 3' يحمل في نهايته تتابع القواعد CCA مكان ارتباط الحامض الاميني كما يحمل الجزئ أيضا تتابع ثلاثي آخر بعرف بالكودون المضاد anticodon يسمح بالإرتباط المؤقت مع تتابعات قواعد الكودون الموجودة علي الــ mRNA

13. Protein Synthesis: Translation ولجزيئات الـ tRNA خصائص مشتركة عديدة فالطرف 3' يحمل في نهايته تتابع القواعد CCA مكان ارتباط الحامض الاميني كما يحمل الجزئ أيضا تتابع ثلاثي آخر بعرف بالكودون المضاد anticodon يسمح بالإرتباط المؤقت مع تتابعات قواعد الكودون الموجودة علي الــ mRNA

14. الريبوسومات تتواجد الريبوسومات في سيتوبلازم الخلية وهي تتكون من بروتين و rRNA ، ويتركب الريبوسوم من وحدتين غير متساويتين في الوزن ويمكن التفرقة بينهما عن طريق سرعة الترسيب S : S) تعني Svedberg unit وهي مقياس لمعدل الترسيب sedimentation) ) Polysomes الوحدة متعددة الريبوسومات

15. النوية والنويات عبارة عن مناطق من الـ DNA نشطة في انتاج الـ RNA الذي يسمي RNA الرايبوسومي لأنه يتحد مع بروتينات خاصة لتكوين الريبوسومات. يطلق عليها البروتينات الريبوسومية.

16. Assembly ) ( تجميع of ribosomes in Eukaryotes 3- حامض ر.ن.ا. الريبوسومي Ribosomal RNA ( rRNA ) والذي يخلق من جينات في منطقة النوية في صورة منسوخ بحجم 45S مرتبط به البروتين الريبوسومي ومن هذا المنسوخ الأولي تتكون 3 أحجام من rRNA منها اثنان 28 S, 5.8 S يدخلان في بناء التحت وحدة الريبوسومية الكبري 60S ثم الحجم 5.8S تدخل في بناء التحت وحدة الريبوسومية الصغري .40S ثم يأتي الحجم الاصغر من rRNA 5S من الجينوم النووي الي التحت وحدة الكبري ليكتمل محتواها من rRNA

17. Transcription by RNA Polymerases I The ribosomal RNA gene

18. المحتوي الريبوسومي rRNA من البروتين و

19. Large subunit does???? Small subunit does ?????

20. Ribosomes 2 subunits, separate in cytoplasm until they join to begin translation Large Small Contain 3 binding sites E (exit). P ( peptidyl ) A ( aminoacyl )

21. tRNA إرتباط الأحماض الأمينية بالـ الأحماض الأمينية ترتبط بالـ tRNA بواسطة انزيم متخصص يسمى انزيم aminoacyl-tRNA synthetase أو يسمى activating enzymes ، الدقة فى تخليق البروتين تعتمد على التحميل الصحيح correct charging للـ tRNA بواسطة الـ synthetase فبالنسبة للريبوسوم والـ mRNA يتعرفا فقط على الـ tRNA وليس علي الحامض الأمينى aa المتصل به وإذا كان tRNA محمل خاطئ mischarged فإنه سوف يتم ادخاله فى الموقع الصحيح بالنسبة للـ tRNA وليس للـ aa فى جزئى البروتين.

22. خلال تخليق البروتين يتم اتتقاء ال حامض أمينى بواسطة انزيم tRNA-synthetase . علي خطوتين: فى الخطوة الأولى من التفاعل يتضمن استخدام ATP . الـ ( aa ~ AMP) شكل وسطى يظل مرتبط بالانزيم حتى يصل الـ tRNA الخاص وفى هذه اللحظة يحدث تكوين لمعقد aa ~ tRNA complex . كيف ينتقي t RNA حامضة الأميني ؟

23. 26

24. خطوات عملية تخليق البروتين ( الترجمة)

25. 1- تنشيط الحامض الأميني aa ثم ارتباطه بالـ tRNA 1- تتم عملية ارتباط الحامض الأميني بالـ tRNA المقابل له عن طريق تنشيط الحامض الأميني aa أولا بواسطة انزيم Aminoacyl-tRNA synthetase وهذا الانزيم يساعد الحمض الأميني في وجود جزئ ATP علي تكوين ما يسمي ( aa~AMP ) والذي فيه ترتبط مجموعة الكربوكسيل (الموجودة بالحامض الأميني) برابطة عالية الطاقة ATP . الـ aa ~ AMP شكل وسطى يظل مرتبط بالانزيم حتى يصل الـ tRNA الخاص وفى هذه اللحظة يحدث تكوين لمعقد aa ~ tRNA complex . تستخدم هذه الرابطة عالية الطاقة في ربط الحمض الأميني بـ tRNA ، وتعرف هذه الرابطة بـ aminoacyl bond وتستخدم أيضا في تكوين الرابطة الببتيدية بين الأحماض الأمينية .

26. 2- إنتقال الـ tRNA إلي الريبوسومات - ينتقل الـ tRNA المرتبط به حمض أميني معين إلي الريبوسومات . وجد أن أول حمض أميني في السلسلة الببتيدية في كل أنواع البكتريا هو formylmethionine ( fMet ) N- ويسمي الحمض

27. 3- إرتباط mRNA بتحت وحدة الريبوسوم الصغري 30 S يرتبط mRNA بوحدة الريبوسوم 30 S بالإضافة الي أنه توجد أيضا علي الأقل ثلاثة بروتينات تسمي بالعوامل البادئة initiation factors (IF) ، (IF1, IF2, IF3) ترتبط بالريبوسومات ويساعد Guanosine triphosphate (GTP) علي ربط هذه العوامل بوحدة 30 S الريبوسومية . بعد ارتباط الأحماض النووية بوحدة 30 S ينفصل العامل IF3 ثم ترتبط الوحدة الأخري من الريبوسوم 50 S ليكونا الريبوسوم النشط 70 S ثم يتحلل الجوانوسين ثلاثي الفوسفات ( GTP) وينفصل العاملان الآخران .

28. 4- إرتباط يرتبط tRNA الأول بالموقع الثاني P لا بد وان يكون الكودون المضاد anti- codon في tRNA متكامل مع الكودون الموجود علي .mRNA 5- ثم يأتي tRNA محمل بالحمض الثاني في المكان A ِ ثم تتكون رابطة ببتيدية بين مجموعة الأمين الحرة الموجودة في الحامض الأميني الثاني (الموضع A ) ومجموعة الكربوكسيل الموجودة في الحامض الأميني الأول (الموضع P ). + ويكون tRNA الموجود في المكان A مشحونا بحامضيين امينيين tRNA الآخر الموجود بالموضع P خاليا وغير مشحونا بأي احماض امينية .

29. 6- تحرك الريبوسوم لمسافة ثلاثة قواعد علي خيط mRNA في الاتجاه 5' 3'. تؤدي هذه الحركة الي خروج tRNA الغير مشحون وبذلك يكون الـ tRNA المشحون بإثنين من الاحماض الأمينية في الموضع P ويصبح الموضع A خاليا ومستعدا لاستقبال tRNA آخر. 7- تستمر هذه العملية حتي تصل الشفرة الدالة علي الإيقاف الموجودة علي mRNA . ينتهي عندها تجميع السلسلة الببتيدية . 8- يترك حامض mRNA الريبوسوم وتنفصل السلسة الببتيدية .

30. Initiation of translation in bacteria Three initiation factors (IF-1, IF-2, and IF-3) first bind to the 30S ribosomal subunit. This step is followed by binding of the mRNA and the initiator N- formylmethionyl ( fMet ) tRNA , which is recognized by IF-2 bound to GTP. IF-3 is then released, and a 50S subunit binds to the complex, triggering the hydrolysis of bound GTP, followed by the release of IF-1 and IF-2 bound to GDP.

31. Elongation الإستطالة

32. Termination of translation A termination codon (e.g., UAA) at the A site is recognized by a release factor rather than by a tRNA . The result is the release of the completed polypeptide chain, followed by the dissociation of tRNA and mRNA from the ribosome.

33. 3’ 5’ 5’ 3’ Transcription And Translation In Prokaryotes Ribosome Ribosome 5’ mRNA RNA Pol.

34. مع خالص الشكر Thanks