جزوه درسی ( اسیدهای نوکلئیک ) آقای عامری
Download
Report
Transcript جزوه درسی ( اسیدهای نوکلئیک ) آقای عامری
اسیدهای نوکلئیک
• اسید نوکلئیک به زنجیرههای طویل مولکولی که از به هم
پیوستن تعداد زیادی نوکلئوتید تشکیل شدهاست گفته میشود.
• اسیدهای نوکلئیک در همه جانداران یافت میشوند.
• دارای سه زیرواحد ساختمانی هستند :قند پنج کربنه پنتوز،
باز هتروسیکلیک و گروه فسفات استر.
ساختمان DNA
ساختمان اسیدهای نوکلئیک
•
•
•
•
در ساختمان این اسیدها دو نوع قند پنتوز دیده میشود.
قند موجود در RNAاز نوع ریبوز است.
در ساختمان DNAاز قند مشابهی به نام دئوکسی ریبوز
استفاده میشود.
پیشوند دئوکسی نمایشگر فقدان یک گروه OHدر جایگاه
́ ۲است.
بازها
•
•
•
•
دو دسته از بازهای مهم واصلی در این اسیدها پورینها و
پیریمیدینها هستند.
پورینها شامل بازهای آدنین و گوانین هستند؛ که در RNA
و DNAدیده میشوند.
سیتوزین و اوراسیل وتیمین سه باز پیریمیدینی مهم هستند.
سیتوزین در RNAو DNAوجود دارد؛ در حالی که
یوراسیل تنها در RNAو تیمین در DNAیافت میشود.
در موارد نادر ممکن است تیمین در RNAو اوراسیل در
DNAنیزدیده شود.
نوکلئوزید و نوکلئوتید
•
•
•
•
بازی که توسط قند پنج کربنه قند دار شده باشد نوکلئوزید نامیده
میشود.
نوکلئوزیدهای دارای ریبوز ،ریبونوکلئوزید و آنهایی که دارای
داکسی ریبوز هستند؛ داکسی ریبونوکلئوزید نامگذاری میشوند.
چهار نوکلئوزیدی که در ساختمان RNAیافت میشوند؛ عبارتند
از آدنوزین ،گوانوزین ،سیتیدین و یوریدین و چهار دئوکسی
ریبونوکلئوزید موجود در پیکر DNAعبارتند از داکسی
آدنوزین داکسی گوانین ،داکسی سیتیدین و داکسی تیمیدین.
نوکلئوتیدها استرهای فسفاته نوکلئوزیدها در کربن پنج قند
هستند.
Nucleotides
O
O -P O
O
O
O -P O
O
One deoxyribose together with
its phosphate and base make a
nucleotide.
O
O -P O
Nitrogenous
base
O
O
Phosphate
C
C
O
C
Deoxyribose
Types of nitrogen bases
A= adenine
G= guanine
C= cytosine
T= thymine
•
•
•
•
DNA
(deoxyribonucleic acid)
mRNA
Protein
DNA by the numbers
Each cell has about 2
m of DNA.
The average human
has 75 trillion cells.
The average human
has enough DNA to
go from the earth to
the sun more than 400
times.
DNA has a diameter
of only 0.000000002
m.
•
•
•
•
The earth is 150 billion m
or 93 million miles from
the sun.
ساختارهای نوکلئوتیدی
•
•
•
•
•
در داخل یاخته عالوه بر اسیدهای نوکلئیک ساختارهای
نوکلئوتیدی دیگری نیز وجود دارد؛ که گروههای فسفات آنها
در موقعیتهایی غیر از کربن پنج قرار دارد.
در این رابطه میتوان از پیامبرهای ثانویه مهم ،آدنوزین ́-۳́-۵
مونو فسفات حلقوی و گوانوزین ́ -۳́-۵مونوفسفات حلقوی را
که نقش مهمی در انتقال پیام و کنترل بیان ژنها دارند نام برد.
عالوه بر این نوکلئوزیدها بیش از ۸۰نوکلئوزید دیگر به طور
طبیعی در اسیدهای نوکلئیک وجود دارد.
در DNAاین بازها اغلب شامل اشکال متیل دار ،استیل دارو
یوبی کوئینین دار هستند.
در RNAنیز هیپوزانتین و زانتین را میتوان اشاره کرد.
انواع RNA
•
•
•
•
•
سه نوع عمده از RNAمشخص شده است .این سه نوع عبارتند از:
RNAپیک )RNA ،)mRNAناقل ) ،)tRNAو RNA
ریبوزومی )rRNA) .
هر یک از آنها وزن مولکولی و ترکیب بازی خاص خود را دارد.
RNAهای پیک ،معموال از همه بزرگترند و وزن مولکولی آنها بین
25000تا یک میلیون است .آنها 75تا 3000واحد مونو نوکلئوتید
دارند .وزن مولکولی RNAهای ناقل بین 23000تا 30000است و
شامل 75تا 90واحد نوکلئوتیدند.
RNAهای ریبوزومی که وزن مولکولی آنها بین وزن مولکولهای
mRNAو tRNAاست حدود 80درصد کل RNAسلول را تشکیل
میدهند.
مقایسه آرانای با دیان
• برخالف دیانآ که دورشتهای است ،آرانای یک مولکول
تکرشتهای است و زنجیر ٔه بسیار کوتاهتری از نوکلئوتیدها را
دارد.
• در حالیکه دیانآ دارای قند دئوکسیریبوز میباشد ،آرانای
دارای ریبوز است (در دئوکسیریبوز هیچ گروه هیدروکسیلی
به حلقه پنتوزی در جایگاه ۲پیوند ندارد) .این گروههای
هیدروکسیلی ،پایداری آرانای را کمتر از پایداری دیانآ
میسازند.
• برخالف دیانآ در آرانای ،باز تکمیلکنند ٔه آدنین ،تیمین نیست
بلکه اوراسیل میباشد.
انواع RNA
•
•
•
•
•
mRNAیا RNAپیک به صورت تک رشتهای است.
وظیفه اصلی پروتئین سازی را به عهده دارد و حاوی کدهای ژنتیکی
برای ساخت پروتئین میباشد.
پایداری آن کم است بطوری که گاهی پس از دو دقیقه بوسیله
RNAaseتجزیه میشود و به همین دلیل استخراج mRNAمشکل
میباشد.
گاهی هنوز ترجمه قسمت انتهایی mRNAتمام شده است که ابتدای
mRNAتجزیه میشود.
در یوکاریوتها با مکانیسمهای خاص پایداری mRNAافزایش یافته
است بطوری که گاهی پایداری mRNAدر سلولهای یوکاریوت به 10
ساعت میرسد.
rRNA
• rRNAها یا RNAهای ریبوزومی اصلیترین اجزای تشکیل
دهنده ریبوزومها میباشند و نام ریبوزوم نیز از ریبونوکلوئیک
اسید ( )RNAگرفته شده است.
• RNAهای ریبوزومی نسبت به mRNAها پایدارترند .همچنین
پروتئینهای ریبوزومی نیز به آنها متصل میشوند و باعث
پایداری و عدم تجزیه rRNAها در مقابل RNaseها میشوند.
rRNAهای پروکاریوتی شامل 23s ،s 16و s 5.8و
rRNAهای یوکاریوتی شامل 5s ،28s ،s 18و s 5.8
میباشند.
tRNA
•
•
•
•
•
•
•
•
tRNAها یا RNAهای ناقل مولکولهای RNAکوچک به
طول 75تا 85نوکلوئید هستند که وظیفه آنها انتقال
اسید آمینهها به داخل جایگاه خاص ریبوزوم میباشد.
عمل اصلی ترجمه در پروتئین سازی را tRNAبه
عهده دارد ،زیرا از یک طرف یک کد سه تایی روی
mRNAرا تشخیص میدهد و از طرف دیگر نیز اسید آمینه خاص مربوط به این کد
سه تایی را حمل میکند که به زنجیره پلی پپتیدی اضافه میشود.
در داخل سلولهای مختلف ،تعداد متفاوتی از tRNAیافت میشود ،ولی حداقل 20
خانواده از tRNAها وجود دارد که هر خانواده یک اسید آمینه را حمل میکند .شکل
کلی tRNAبه صورت برگ شبدر میباشد.
اتصال اسید آمینه به tRNAبوسیله آنزیم خاصی به نام آمینو اسیل tRNA -سنتتار
انجام میشود.
hnRNA
• این نوع RNAمخصوص سلولهای یوکاریوت میباشد که در
آنها مواد ژنتیکی در داخل هسته قرار دارند در داخل هسته ،
RNAدر ابتدا به صورت رشتههای حاوی نواحی کد کننده و
غیر کد کننده ساخته میشود.
• به نواحی کدکننده اگزون و به نواحی غیر کد کننده ،انترون
گفته میشود .این RNAبرای تبدیل شدن به mRNAباید
فرآیندهای خاصی را پشت سر بگذارد و قسمتهای انترون آن
حذف شود به این RNAحاوی نواحی اضافی hnRNAگفته
میشود که پس از اتمام فرآیند اصالح تبدیل به mRNA
میشود.