رونویسی از DNA ١
اهداف:
آشنایی با مراحل رونویسی DNA
آشنایی با تفاوت ها و شباهت های بین همانندسازی DNA و رونویسی از DNA
شرح درس:
تا کنون با نحوه همانندسازی در DNA آشنا شدیم. DNA به خودی خود نمی تواند منجر به تولید پروتئین شود. به عبارت بهتر بطور مستقیم نمی تواند پروتئین تولید کند. به طور کلی زمانی که سلولی در بدن به نوع خاصی از پروتئین نیاز داشته باشد، ناحیه رمزگذار این پروتئین در سطح DNA شناسایی شده و به شکل RNA از آن کپی برداری می کند. این RNA تولیدی است که به طور مستقیم در سنتز پروتئین دخالت می کند. جالب است بدانید که این سیستم پروتئین سازی، از باکتری تا انسان گرفته به این ترتیب است و در هر سلول در هر ثانیه شاید هزاران تبادل اطلاعات ژنتیکی از DNA به پروتئین رخ می دهد.
اولین مرحله در خواندن قسمتی از DNA سلول ، کپی برداری از روی توالی DNA به صورت RNA است. به این مرحله رونویسی اطلاق می گردد. معنای رونویسی در این سطح در زبان نوکلئوتیدی نهفته است وگرنه که از لحاظ شیمیایی با هم متفاوت خواهند بود.
همان طور که در طرح درس قبلی ذکر شد DNA و RNA تفاوتهایی از نظر نوکلئوتیدهای تشکیل دهنده و قندهای آن با هم دارند. همچنین این دو در ساختمان کلی خود نیز با هم متفاوت هستند. DNA همیشه به صورت یک مارپیچ مضاعف دیده می شود در صورتی که RNA به صورت تک رشته است. تمام RNA موجود در سلول توسط رونویسی ساخته می شود که شباهت هایی با همانند سازی DNA نیز دارد.
به طور کلی اما خلاصه می توان فرایند رونویسی را به شکل زیر توضیح داد.
رونویسی با جدا شدن و باز شدن پیچش یک بخش کوچک از مارپیچ مضاعف DNA آغاز می شود که این عمل به جهت در دسترس قرار گرفتن بازهای هر دو رشته DNA می باشد. سپس یکی از دو رشته مارپیچ مضاعف DNA به عنوان الگو برای سنتز RNA عمل می کند. در این مرحله نیز جفت شدن بازها همانند قانون همانند سازی صورت می گیرد با این تفاوت که ریبونوکلئوتیدها با توالی نوکلئوتیدهای رشته DNA الگو جفت می شوند. پس از اطمینان از صحت جفت شدن ریبونوکلئوتیدها به صورت کووالان در آمده و با کمک آنزیم دیگری به رشته RNA متصل می شوند. نسخه تولید شده که حاصل فرایند رونویسی است به نام رونوشت شناخته می شود. پس از هر بار رونویسی به اندازه یک نوکلئوتید به طول آن اضافه می گردد که توالی تولید شده در آن دقیقاً مشابه با توالی رشته DNA است.
فیلم:
برای دریافت فایل آموزشی کلیک کنید.
آنزیم RNA پلی مراز عمل رونویسی از روی رشته DNA را برعهده دارد.این آنزیم به جایگاه خاصی از DNA متصل شده و رونویسی را شروع می کند تا به جایگاه انتهایی رونویسی برسد. درپایان این عمل ، RNA یک رشته ای حاصل می گردد.
همان طور که در بالا ذکر شد جفت شدن بازها با هم، باز و بسته شدن DNA مارپیچ از جمله شباهت های همانندسازی DNA با رونویسی و ساخت RNA می باشد. این دو فرایند تفاوت هایی نیز با هم دارند که از آن جمله می توان به دو مورد زیر اشاره نمود:
1- رشته RNA برخلاف یک رشته DNA تازه سنتز شده توسط پیوندهای هیدروژنی به رشته DNA الگو متصل باقی نمی ماند. به این صورت که پس از ساخته شدن رشته RNA از DNA جدا می گردد و دو رشته DNA به هم متصل می یابند. بنابراین رشته RNA تولید شده تک رشته ای است.
به خاطر اینکه ناحیه کوچکی از DNA کپی برداری شده است طول RNA از طول DNA بسیار کوتاه تر است. به طور مثال DNA موجود در یکی از کروموزوم های انسان می تواند بیشتر از 250 میلیون جفت نوکلئوتید داشته باشد. در صورتی که RNA آن بیشتر از چند هزار نوکلئوتید ندارد.
