رونویسی: عملکرد ، وظایف ، نقش و بیماری ها

در زیست شناسی ، فرآیند رونویسی شامل همانند سازی بخشی از رشته DNA در یک رشته پیام رسان RNA (mRNA) است. mRNA سپس حاوی توالی پایه نوکلئیک مکمل قطعه DNA است. رونویسی بعدی در هسته در همه یوکاریوت ها ، از جمله انسان رخ می دهد ، در حالی که ترجمه بعدی ، ترجمه mRNA به پروتئین بتنی در سیتوپلاسم ، در ریبوزومها.

رونویسی چیست؟

در زیست شناسی ، فرآیند رونویسی شامل فرآیند تکثیر بخشی از یک رشته DNA در یک رشته پیام رسان RNA (mRNA) است. روند رونویسی نشان دهنده اولین مرحله در تبدیل اطلاعات ژنتیکی به است پروتئین ها. در مقایسه با همانند سازی ، شامل تولید یک نسخه از کل ژنوم نیست ، بلکه همیشه فقط بخشهای خاصی از یک رشته DNA است. در بخش خاصی از یک رشته DNA ، ابتدا پیوند به زیر رشته مکمل آن در مارپیچ دوتایی با از بین بردن هیدروژن اوراق قرضه. در منطقه ای که کپی می شود ، با افزودن نوکلئوتیدهای RNA آزاد ، یک زیر رشته مکمل جدید ایجاد می شود که ، با این حال ، از ریبونوکلئیک تشکیل شده است. اسیدها و نه از اسیدهای دی اکسی ریبونوکلئیک مانند DNA. قطعه RNA حاصل به طور م theثر نسخه فعال قطعه DNA است و RNA پیام رسان (mRNA) نامیده می شود. mRNA ، که در داخل هسته تشکیل می شود ، از DNA جدا شده و از طریق غشای هسته ای به سیتوزول منتقل می شود ، جایی که ترجمه ، تبدیل کدون های RNA به دنباله اسید آمینه مربوطه ، یعنی سنتز پروتئین ، طول می کشد. محل. سه دنباله (سه گانه) نوکلئیک پایگاه روی mRNA که کدون نامیده می شود ، هر کدام یک اسید آمینه تعیین می کنند. با توجه به توالی کدونهای mRNA ، مربوطه اسیدهای آمینه از طریق پیوندهای پپتیدی مونتاژ می شوند تا پلی پپتیدها را تشکیل دهند و پروتئین ها.

کارکرد و وظیفه

در زیست شناسی ، رونویسی اولین فرآیند اصلی را که اطلاعات ژنتیکی را تبدیل می کند ، انجام می دهد که به عنوان توالی هسته هسته DNA در دسترس است پایگاه، به سنتز پروتئین ها. اطلاعات ژنتیکی متشکل از توالی های سه تایی است که سه قلو یا کدون نامیده می شوند و هر کدام اسید آمینه را نشان می دهند ، اگرچه برخی اسیدهای آمینه ممکن است توسط کدون های مختلف تعریف شود. عملکرد رونویسی تولید رشته mRNA است که هسته آن باشد پایگاه - در این مورد بازهای ریبونوکلئیک و نه بازهای دی اکسیریبونوکلئیک - با الگوی مکمل قطعه DNA بیان شده مطابقت دارند. mRNA تولید شده بنابراین با نوعی الگوی منفی بیان شده مطابقت دارد ژن بخش ، که می تواند برای سنتز پروتئین رمزگذاری شده یکبار استفاده شود و سپس بازیافت شود. دومین فرایند اصلی برای تبدیل اطلاعات ژنتیکی به پروتئین های بتن ، ترجمه است که در طی آن انجام می شود اسیدهای آمینه به هم متصل شده و پروتئین ها را با توجه به کدگذاری mRNA تشکیل می دهند و از نظر پپتیدی به یکدیگر متصل می شوند. رونویسی اجازه می دهد تا اطلاعات ژنتیکی به صورت نسخه های تکمیلی و مستقل از بخش DNA مربوطه ، برای ساخت پروتئین ها به طور انتخابی خوانده شده و از هسته به سیتوزول منتقل شود. یکی از مزایای رونویسی این است که بخشهایی از یک رشته DNA را می توان برای ساخت mRNA بیان کرد بدون اینکه لازم باشد کل ژن به تغییرات محیط فیزیولوژیک ثابت و در نتیجه خطر جهش یا تغییر در خصوصیات آن را تهدید می کند. مزیت دیگر رونویسی اصطلاحاً splicing و انواع دیگر پردازش mRNA است. mRNA ابتدا از به اصطلاح اینترون ها ، کدون های بی عملکردی که کد آمینو ندارند ، آزاد می شود اسیدها، توسط روند اتصال. علاوه بر این ، می توان با استفاده از آنزیم پلی (A) پلیمراز ، نوکلئوتیدهای آدنین را به mRNA افزود. در انسان ، مانند سایر پستانداران ، این زائده که دم (poly) A نامیده می شود ، از حدود 250 نوکلئوتید تشکیل شده است. دم پلی (A) با پیر شدن مولکول mRNA کوتاه شده و نیمه عمر بیولوژیکی آن را تعیین می کند. اگرچه همه عملکردها و وظایف دنباله پلی (A) به اندازه کافی شناخته شده نیستند ، اما حداقل مطمئن به نظر می رسد که از مولکول mRNA در برابر تخریب محافظت کرده و قابلیت تبدیل (ترجمه پذیری) به پروتئین را بهبود می بخشد.

بیماری ها و بیماری ها

مشابه تقسیم سلولی ، جایی که خطاهایی در تکثیر ژنوم رخ می دهد ، مهمترین مشکل مرتبط با رونویسی "خطای کپی" است. یا یک کدون در طی سنتز mRNA "فراموش" می شود یا یک کدون mRNA نادرست برای یک کدون DNA خاص ایجاد می شود. تخمین زده می شود که چنین خطایی در کپی برداری در حدود یک در هزار نسخه وجود داشته باشد. در هر دو مورد ، پروتئینی سنتز می شود که حداقل در یک محل اسید آمینه ناخواسته را ادغام می کند. طیف اثرات از "قابل توجه نیست" تا شکست کامل پروتئین سنتز شده است. اگر ژن جهش در هنگام تکثیر رخ می دهد یا به دلیل شرایط دیگر ، توالی پایه نوکلئیک جهش یافته رونویسی می شود ، زیرا روند رونویسی شامل بررسی کدونها برای "صحت" نیست. با این حال ، بدن یک مکانیسم ترمیم DNA متمایز دارد که بیش از 100 ژن را در انسان درگیر می کند. این مکانیسم متشکل از یک سیستم پیچیده برای ترمیم فوری جهش ژنی یا جایگزینی توالی پایه نوکلئیک آسیب دیده یا به حداقل رساندن اثرات در صورت حذف دو احتمال قبلی است. این واقعیت که رونویسی بدون آزمایش قبلی ژن ها اتفاق می افتد این خطر را دارد که رونویسی نیز ممکن است در شیوع آن نقش داشته باشد ویروس ها، اگر ویروس ها DNA خود را به سلول میزبان وارد کنند و باعث شوند سلول میزبان با تکثیر یا رونویسی ژنوم ویروس ها یا قسمت هایی از آن را تکثیر کند. این موارد می توانند باعث بیماری مربوطه شوند. این اصولاً برای همه انواع درست است ویروس ها.