کد ژنتیک (2)

برای فعال شدن هر آمینو اسید دو پیوند پر انرژی (معادل هیدرولیز دو ATP به دو ADP) شکسته می شود.

در مطلب قبل دانستید که یک mRNA در رمزهای سه نوکلئوتیدی (سه تایی) به نام کدون خوانده می شود. حال در ادامه به ویزگی های دیگر رمز های ژنتیکی و ژن های عمده رتروویروس را بررسی می کنیم.

در شرایط طبیعی، رمز گذاری مجدد به ندرت و فقط در ارتباط با ژن های محدودی اتفاق می افتد. انجام این فرآیند برای بیشتر ژن های دیگر سلول در شرایط طبیعی می تواند اثرات مخربی داشته باشد. جالب است که رمزگذاری مجدد در چرخه زندگی بعضی ویروس ها مثل رتروویروس ها اهمیت پیدا می کند. ژنوم این ویروس ها یک RNA است که به ترتیب سه پلی پپتید Gag، Pol و Env را رمز می کند. (شکل2)

روش شیمیایی شناسایی رمزهای سه گانه

نیرنبرگ و یکی از همکاران او به نام لدر با استفاده از روش های شیمیایی تری‌نوکلئوتیدهای مختلفی را که ردیف بازهای آنها کاملا معلوم بود تهیه نموده و آنها را به جای پلی‌نوکلئوتیدهای مصنوعی در تجربه فوق مورد استفاده قرار دادند. به کمک این تجربیات دانشمندان فوق به این نتیجه رسیدند که هر باز سه گانه بر روی ریبوزوم قرار گرفته و با یک RNA ناقل که حامل اسیدهای آمینه مربوط به این باز سه گانه است پیوند می‌یابد. این ترکیب را می‌توان با روش صاف کردن روی نیترات سلولز ، به  صورت خالص جدا ساخته و اسید آمینه و باز سه گانه موجود در آن را تعیین کرد و رمز مربوطه را شناخت.

ویژگی های عمومی رمزهای ژنتیکی

 رمزهای ژنتیکی گسسته نیستند. یعنی بین آخرین نوکلئوتید یک رمز و اولین نوکلئوتید  رمز بعدی فاصله‌ای وجود ندارد به عبارت دیگر بین دو رمز ژنتیکی ، نوکلئوتیدی بدون رمز وجود ندارند.

 رمزهای ژنتیکی منحصر به فرد و در عین حال مترادف هستند. به این معنی که از  یک سو یک رمز ژنتیکی برای اسید آمینه‌ای هم در پروکاریوت ها و هم در یوکاریوت ها رمزی برای همین اسید آمینه است و به جز متیونین و تریپتوفان هر اسید آمینه بیش از یک رمز دارد (رمزهای مختلف).

 در بین ترادف های هر رمز ژنتیکی، تفاوت بطور معمول مربوط به نوکلئوتید سوم است. کمتر اختصاصی بودن باز سوم ، عاملی برای سهولت باز شدن پیوند بین رمز و ضد رمز هنگام سنتز پروتئین است. پدیده تغییر پذیری باز سوم ، انعطاف پذیری نام دارد. پدیده انعطاف پذیری یا لرزش موجب می‌شود برخی جهش های ژنی که منجر به تغییر در سومین باز رمز می‌شوند، اثر نامناسبی در سنتز پروتئین بر جای نگذارند.

شکل2: ژن های عمده رتروویروس ها

در رتروویروس ها، ترجمه بخشی از mRNA که پلی پروتئین Pol را رمز می کند، به ندرت و تنها در یکی از این دو صورت انجام می شود.

در رتروویروس هایی که در آنها چارچوب خواندن gag و pol یکسان می باشد، معمولا (سرکوب) کدون پایان موجود در انتهای توالی رمز کننده Gag توسط یک tRNA سرکوب کننده (که به همراه ویروس وارد سلول میزبان شده است.) باعث تولید پروتئین الحاقی Gag-Pol می شود.

 در رتروویروس هایی که در آنها gag و pol در دو چارچوب مختلف قرار دارند، عمدتا تولید پروتئین الحاقی Gag-pol با تغییر در چارچوب خواندن ترجمه ای توسط ریبوزوم انجام می گیرد: ریبوزوم با رسیدن به یک توالی ویژه در mRNA ویروسی که قبل از کدون پایان gag قرار دارد، در چارچوب خواندن تغییر ایجاد می کند. در نتیجه کدون پایان بی اثر می شود و پروتئین pol در ادامه و در چارچوب خواندن خود ترجمه می شود.

ژنوم رتروویروس های مختلف، پروتئین های گوناگون دیگری را نیز رمز می کنند و شامل توالی های ویژه متعددی هستند که با فشردگی زیاد (غالبا هم پوشانی) به دنبال هم قرار گرفته اند.

منبع: http://daneshnameh.roshd.ir

مرکز یادگیری سایت تبیان، مرجان سلیمانیان