مقدمة في نسخ الحمض النووي

نسخ الحمض النووي عبارة عن عملية تتضمن نسخ المعلومات الوراثية من الحمض النووي إلى الحمض النووي الريبي. رسالة الحمض النووي المسجلة ، أو نسخة الحمض النووي الريبي، يستخدم لإنتاج البروتينات. يقع الحمض النووي داخل نواة لدينا الخلايا. يتحكم في النشاط الخلوي عن طريق الترميز لإنتاج البروتينات. لا يتم تحويل المعلومات الموجودة في الحمض النووي مباشرة إلى بروتينات ، ولكن يجب أولاً نسخها في الحمض النووي الريبي. هذا يضمن أن المعلومات الواردة في الحمض النووي لا تصبح ملوثة.

يتكون الحمض النووي من أربعة نيوكليوتيد القواعد التي تقترن معا لإعطاء الحمض النووي لها حلزوني مزدوج شكل. هذه القواعد هي: الأدينين (أ), جوانين (G), السيتوزين (C)و ثيمين (تي). أزواج الأدينين مع الثيمين (في) وأزواج السيتوزين مع الجوانين (C-G). قاعدة تسلسل النوكليوتيدات هي الكود الجيني أو تعليمات لتخليق البروتين.

بينما يحدث النسخ في كليهما خلايا بدائية النواة وخلايا حقيقية النواة، العملية أكثر تعقيدًا في حقيقيات النوى. في بدائيات النوى ، مثل بكتيريا، يتم نسخ الحمض النووي بواسطة جزيء بوليميريز RNA واحد دون مساعدة عوامل النسخ. في خلايا حقيقية النواة ، هناك حاجة إلى عوامل النسخ لنسخها ، وهناك أنواع مختلفة من جزيئات بوليميريز الحمض النووي الريبي التي تنقل الحمض النووي اعتمادا على نوع من

instagram viewer
الجينات. الجينات التي رمز ل البروتينات يتم نسخها بواسطة RNA polymerase II ، يتم نسخ ترميز الجينات للرنا الريباسي بواسطة RNA polymerase I ، ويتم نسخ الجينات التي تحمل رمز RNAs في RNA polymerase III. بالاضافة، العضيات مثل الميتوكوندريا و البلاستيدات الخضراء لديهم بوليميرات الحمض النووي الريبي الخاصة بها والتي تنقل الحمض النووي داخل هذه الهياكل الخلوية.

في ترجمة، يتم تحويل الرسالة المشفرة في مرنا إلى بروتين. منذ البروتينات هي التي شيدت في السيتوبلازم من الخلية ، يجب على مرنا عبور الغشاء النووي للوصول إلى السيتوبلازم في خلايا حقيقية النواة. مرة واحدة في السيتوبلازم ، الريبوسومات وجزيء آخر من الحمض النووي الريبي يسمى نقل الحمض النووي الريبي العمل معًا لترجمة مرنا إلى بروتين. هذه العملية تسمى ترجمة. يمكن تصنيع البروتينات بكميات كبيرة لأنه يمكن نسخ تسلسل DNA واحد بواسطة العديد من جزيئات بوليميريز الحمض النووي الريبي في وقت واحد.

في النسخ العكسي، يستخدم الحمض النووي الريبي كقالب لإنتاج الحمض النووي. يقوم النسخ العكسي للإنزيم بنسخ الحمض النووي الريبي (RNA) لتوليد شريط واحد من الحمض النووي التكميلي (cDNA). يحول بوليميريز إنزيم الحمض النووي [كدنا] المفرد الذي تقطعت به السبل إلى جزيء مزدوج السلاسل كما يفعل في تكرار الحمض النووي. مميز الفيروسات المعروفة باسم الفيروسات القهقرية تستخدم النسخ العكسي لتكرار جينوماتها الفيروسية. يستخدم العلماء أيضًا عمليات النسخ العكسي للكشف عن الفيروسات القهقرية.

الخلايا حقيقية النواة تستخدم أيضًا النسخ العكسي لتمديد أقسام نهاية الكروموسومات المعروفة باسم التيلوميرات. إن إنزيم التيلوميراز الناسخ العكسي مسؤول عن هذه العملية. امتداد التيلوميرات ينتج خلايا مقاومة لل موت الخلايا المبرمجأو موت الخلية المبرمج ، وتصبح سرطاني. علم الأحياء الجزيئي تقنية تفاعل البوليميريز المتسلسل العكسي (RT-PCR) يستخدم لتضخيم وقياس الحمض النووي الريبي. نظرًا لأن RT-PCR يكتشف التعبير الجيني ، يمكن استخدامه أيضًا للكشف عن السرطان والمساعدة في تشخيص الأمراض الوراثية.