خلاصه ای از ادامه رونویسی تا پردازش RNA

اهداف:

آشنایی با رونویسی DNA

آشنایی با پردازش RNA

شرح درس:

رشته RNA برخلاف یک رشته DNA تازه سنتز شده توسط پیوندهای هیدروژنی به رشته DNA الگو متصل باقی نمی ماند. طول RNA از طول DNA بسیار کوتاه تر است. مهمترین عمل در رونویسی به عهده آنزیم هاست. آنزیم های دخیل در عمل رونویسی RNA پلی مراز ها هستند، که سبب تسریع عمل رونویسی می شوند. آنزیم RNA پلی مراز مسئول رونویسی از روی RNA می باشد.

 اساساً در سلول سه نوع RNA وجود دارد: mRNA ، rRNA ، tRNA.

در باکتری ها مولکول های RNA پلی مراز به محلی به نام پروموتر متصل می گردند. زیر واحدی به نام سیگما مسئول شناسایی توالی های روی پروموتر است. باکتری ها دارای فقط یک RNA پلی مراز هستند در صورتی که سلول های یوکاریوتی دارای سه نوع RNA پلی مراز به نام های RNA پلی مرازهای نوع I,II,III هستند.

ژن های RNA ریبوزومی توسط RNA پلی مراز I، تمام ژن های رمزگذار پروتئین ها و همچنین برخی ژن های RNA های کوچک توسط RNA پلی مراز II و در آخر ژنهای RNA های t و برخی ژن های دیگر توسط RNA پلی مراز III رونویسی می شوند.

 RNA پلی مرازهای یوکاریوتی نمی توانند بدون کمک مجموعه پروتئینی به نام "عوامل عمومی رونویسی" عمل رونویسی را انجام دهند. فرایند رونویسی در یوکاریوت ها نیاز به عوامل عمومی رونویسی دارد و RNA پلی مرازها نمی توانند به تنهایی از عهده رونویسی بر آیند. شروع تجمع این مجموعه پروتئینی با اتصال فاکتور عمومی رونویسی TFIID به توالی کوتاهی از مارپیچ دو تایی DNA که دارای نوکلئوتیدهای A و T است صورت می گیرد. به این توالی ،توالی TATA یا جعبه TATA گفته می شود. پس از اتصال زیر واحد TFIID به جعبه TATA سایر عوامل دیگر نیز سوار می شوند و همراه با RNA پلی مراز II یک کمپلکس آغاز کننده رونویسی کامل را تشکیل می دهند. رها کردن RNA پلی مراز توسط یکی از زیر واحدهای عمومی به نام TFIIH صورت می گیرد.

برای دریافت فایل آموزشی کلیک کنید.

برای مشاهده بخش انیمیشن کلیک کنید.

RNA قبل از خروج از هسته ، باید مراحلی تحت عنوان پردازش RNA را پشت سر گذارد. دو مرحله پردازش که فقط روی رونوشت های اولیه RNA پیامبر رخ می دهد عبارتند از کلاهک گذاری و پلی آدنیله کردن RNA.

از فواید پردازش حفظ و ماندگاری RNA و نشانه گذاری آن برای مرحله بعد که توسط ماشین ساخت پروتئین به راحتی شناخته شود. رونوشت اولیه به جز دو پردازش فوق، پردازش های دیگری نیز شاهد است. فقط 5درصد از یک RNA رونویسی شده در هسته به سیتوپلاسم می رسد. بیشتر ژن های یوکاریوتی توسط توالی های بدون رمز به نام اینترون قطع شده اند. قطعاتی که دارای اطلاعات ژنتیکی اند به نام اگزون شناخته می شوند که معولاً کوتاه تر اینترون ها هستند. این بخش های اینترون نیز باید حذف شوند و فقط اگزون ها که حاوی اطلاعات هستند باید سیتوپلاسم برسند.

آنزیم هایی خاصی به نام آنزیم های پیرایش گر که ذراتی بسیار کوچک ریبونوکلئوپروتئینی هسته ای یا snRNPs هستند که اینترون ها را شناسایی و آنها را حذف می کنند. این شناخت توسط RNA موجود در snRNP انجام می پذیرد که توالی های انتهایی اینترون ها را شناسایی و با آن ها جفت می شود. که وجود اینترون های متعدد در DNA نوتركیبی بین اگزون های ژن های مختلف را امکان پذیرتر می کند. این بدان معنی است که ژن های جدید می توانسته اند با ترکیب قسمت هایی از ژن هایی که قبلاً وجود داشته اند سریع تر ظاهر شوند. طول عمر mRNA ها در باکتری حدود سه دقیقه است اما در یوکاریوت ها این زمان طولانی تر(تا چندساعت) است.

مرکز یادگیری سایت تبیان - تهیه: فاضل صحرانشین سامانی

تنظیم: مهساشاه حسینی