Transcript محاضرات أيض الأحماض النووية

‫كيمياء حيوية عامة )‪(BCH 101‬‬
‫األحماض النووية‬
‫‪NUCLEIC ACIDS‬‬
‫الحامض النووي الريبوزي‪RNA‬‬
‫يوجد ثالثة أنواع من الـ ‪RNA‬‬
‫‪ -1‬حامض نووي ريبوزي رسول ‪m-RNA‬‬
‫‪ -2‬حامض نووي ريبوزي ناقل ‪t-RNA‬‬
‫‪ -3‬حامض نووي ريبوزي ريبوسومي ‪r-RNA‬‬
‫يحكم العالقة بين الـ ‪ DNA‬و الـ ‪ RNA‬والبروتينات ما يسمى بـــــــ‬
‫المبدأ المركزي للجينات الجزيئية ‪Central Dogma of Molecular Genetics‬‬
‫‪DNA‬‬
‫‪RNA‬‬
‫البروتينات‬
‫تعريفات‬
‫• التضاعف ‪Replication‬‬
‫يحدث في الـ ‪ DNA‬وفيه يتم إنشاء نسخة مطابقة للمادة الوراثية الموجودة في‬
‫الكروموسوم تمهيداً إلنقسام الخلية لخليتين يحتوي كل منها على نفس العدد من‬
‫الكروموسومات‪.‬‬
‫• النسخ ‪Transcription‬‬
‫وفيه يتم عمل نسخة لجزء من الـ ‪DNA‬الموجود غالبا ً في النواة والمحتوي على مورث‬
‫(جين) أو مجموعة من المورثات لينتج ‪ mRNA‬الذي ينتقل بعد ذلك للسيتوبالزم‪.‬‬
‫• الترجمة ‪Translation‬‬
‫وفيها يتم ترجمة الشفرة الوراثية الموجودة في ‪ mRNA‬إلى بروتين وذلك عن طريق‬
‫الرايبوسوم المحتوي على ‪ rRNA‬حيث يقوم بتكوين الروابط الببتيدية بين االحماض‬
‫األمينية التي يحملها ‪ tRNA‬بالترتيب الذي يحدده الرسول‬
‫تضاعف الـ ‪DNA‬‬
‫• يتواجد الـ ‪ DNA‬في شكلين اما كشريط واحد او مزدوج واما في شكل‬
‫مستقيم او دائري‪.‬‬
‫يوجد ثالثة أشكال من التضاعف‪:‬‬
‫• التضاعف شبه المحافظ ‪Semiconservative Replication‬‬
‫• التضاعف ثنائي االتجاه ‪Bidirectional Replication‬‬
‫• التضاعف شبه المتواصل ‪Semidiscontinuous replication‬‬
‫التضاعف شبه المحافظ ‪Semiconservative Replication‬‬
‫تم وصفها عن طريق ميسلسون وستال‬
‫‪Meselson & Stahl‬‬
‫هى طريقة بسيطة وتوضح كيفية‬
‫مضاعفة الحامض النووى ‪DNA‬‬
‫وفيها ينفصل الشريطان ويقوم كل شريط‬
‫ببناء شريط مكمل له‪.‬‬
‫سميت بالطريقة الشبه محافظة للتكرر‬
‫نظرا ألنه يتم الحفاظ جزئيا على‬
‫الحلزون األبوى المزدوج أثناء تكرر‬
‫الحامض النووى ‪DNA‬‬
‫‪Parent‬‬
‫‪molecule‬‬
‫‪Replication‬‬
‫‪Daughter‬‬
‫‪molecules‬‬
‫التضاعف ثنائي االتجاه ‪Bidirectional Replication‬‬
‫يتم انفصال شريطي الـ ‪ DNA‬من المنتصف ليتكون ما يشبه الفقاعة أو‬
‫البالونة ويقوم كل شريط بتكوين شريط آخر مكمل له‪.‬‬
‫تتسع الفقاعة في اإلتجاهين حتى تصل لألطراف فينفصل الزوجين كل منهما‬
‫يحتوي على شريطين من الـ ‪.DNA‬‬
‫شوكة التضاعف‬
‫أصل التضاعف‬
‫في حالة الكروموسوم البكتيري الحلقي يتم‬
‫التضاعف ثنائي اإلتجاه ويتكون شكل يشبه‬
‫الحرف الالتيني ثيتا‬
‫‪ori‬‬
‫‪ter‬‬
‫‪Replication‬‬
‫‪Forks‬‬
‫‪Bidirectional Replication Produces‬‬
‫‪a Theta Intermediate‬‬
‫التضاعف شبه املتواصل ‪Semidiscontinuous replication‬‬
‫يتم التضاعف من أحد طرفي الشريط ويتم بشكلين‪:‬‬
‫في اإلتجاة من ‪ 5‬إلى ‪ 3‬ويتم التضاعف بشكل سريع ويسمى الشريط بهذه الحالة بالشريط القائد‬‫‪Leading strand‬‬
‫ تضاعف في الشريط األخر ويكون على هيئة أجزاء أو قطع سميت بقطع أوكازاكي ويسمى الشريط‬‫في هذه الحالة بالشريط المتأخر أو المتخلف أو المتلكئ ‪Lagging strand‬‬
‫الشريط القائد‬
‫الشريط املتخلف أو املتأخر‬
‫قطع أوكازاكي‬
Continuous
Discontinuous
‫أنواع إنزيم البوليميريز‬
‫(االنزيم المضاعف للـ ‪)DNA‬‬
‫يوجد ثالثة أنواع من اإلنزيم وجميعها يحتاج إلى باديء عبارة‬
‫عن قطعة من ‪:RNA‬‬
‫• ‪ DNA polymerase I‬يقوم بتحفيز إضافة نيوكليوتيد‬
‫للسلسلة النامية للـ ‪ DNA‬كما يقوم بإصالح وترميم التالف‬
‫منه‬
‫• ‪DNA polymerase II‬غير معروف الوظيفة ويعتقد أنه‬
‫يقوم بإصالح وترميم التالف من الـ ‪DNA‬‬
‫• ‪ DNA polymerase III‬وظيفته تجميع قطع الـ ‪DNA‬‬
‫المكونة الجديدة‬
Second Base
C
U
UUU
UUC
UUA
UUG
C
CUU
CUC
CUA
CUG
A
AUU
AUC
ile
AUA
AUG met (start)
ACU
ACC
ACA
ACG
G
GUU
GUC
GUA
GUG
GCU
GCC
GCA
GCG
phe
leu
leu
val
UCU
UCC
UCA
UCG
CCU
CCC
CCA
CCG
A
ser
UAU
UAC
UAA
UAG
pro
CAU
CAC
CAA
CAG
thr
AAU
AAC
AAA
AAG
ala
GAU
GAC
GAA
GAG
G
tyr
stop
stop
his
gln
asn
lys
asp
glu
UGU
UGC
UGA
UGG
CGU
CGC
CGA
CGG
AGU
AGC
AGA
AGG
GGU
GGC
GGA
GGG
cys
stop
trp
arg
ser
arg
gly
U
C
A
G
U
C
A
G
U
C
A
G
U
C
A
G
Third Base
First Base
U
‫• تدريب على ترجمة الشفرة الوراثية‬
Transcribed strand
DNA
Transcription
RNA
Start
codon
Polypeptide
Translation
Stop
codon
Figure 10.8B