نفسر ماهية الحمض النووي الريبي ، وكيف تبدو بنيته والوظائف المختلفة التي يؤديها. أيضا ، تصنيفها واختلافها مع الحمض النووي.
ما هو الحمض النووي الريبي؟
RNA (Ribonucleic Acid) هو واحد من احماض نووية العناصر الأساسية ل الحياة، المسؤول مع DNA (حمض الديوكسي ريبونوكلييك) ، لتخليق بروتين والميراث الجيني.
هذا الحمض موجود داخل الخلايا على حد سواء بدائيات النوى كيف حقيقيات النواة، وحتى فريدة من نوعها المادة الوراثية أنواع معينة من الفيروسات (فيروسات RNA). يتكون من أ مركب في شكل سلسلة واحدة من النيوكليوتيدات (الريبونوكليوتيدات) تتكون ، بدورها ، من السكر (الريبوز) ، والفوسفات وأحد القواعد النيتروجينية الأربعة التي تشكل الكود الجيني: الأدينين ، الجوانين ، السيتوزين أو اليوراسيل.
وهو بشكل عام جزيء خطي أحادي السلسلة (أحادي السلسلة) ، ويفي بمجموعة متنوعة من الوظائف داخل خلية - زنزانة، مما يجعله منفذًا متعدد الاستخدامات للمعلومات الواردة في الحمض النووي.
تم اكتشاف الحمض النووي الريبي جنبًا إلى جنب مع الحمض النووي في عام 1867 ، من قبل فريدريش ميشر ، الذي أطلق عليها النوكلين وعزلهم عن نواة الخلية، على الرغم من التحقق من وجودها لاحقًا أيضًا في خلايا بدائية النواة، لا نواة. تم اكتشاف طريقة تخليق الحمض النووي الريبي في الخلية لاحقًا من قبل الإسباني سيفيرو أوتشوا ألبورنوز ، الحائز على جائزة نوبل في الطب عام 1959.
فهم كيفية عمل الحمض النووي الريبي وما هي أهميته للحياة و تطور سمح بظهور مختلف فرضية حول أصل الحياة ، مثل تلك التي تشير إلى أن جزيئات هذا الحمض النووي كانت أول أشكال الحياة الموجودة (في فرضية من عالم RNA).
هيكل الحمض النووي الريبي
يتكون كل من DNA و RNA من سلسلة من الوحدات المعروفة باسم المونومرات ، والتي تتكرر وتسمى نيوكليوتيدات. ترتبط النيوكليوتيدات ببعضها البعض عن طريق روابط فوسفو دايستر سالبة الشحنة. يتكون كل من هذه النيوكليوتيدات من:
- جزيء سكر بنتوز (5-كربون) يسمى ريبوز (بخلاف الديوكسيريبوز في الحمض النووي).
- مجموعة الفوسفات (أملاح أو إسترات حمض الفوسفوريك).
- القاعدة النيتروجينية: الأدينين ، الجوانين ، السيتوزين أو اليوراسيل (في الأخير يختلف عن الحمض النووي ، الذي يحتوي على الثايمين بدلاً من اليوراسيل).
يتم تنظيم هذه المكونات على أساس ثلاثة مستويات هيكلية:
- المرحلة الابتدائية. يتكون من التسلسل الخطي للنيوكليوتيدات التي تحدد الهياكل التالية.
- مستوى ثانوي. ينثني الحمض النووي الريبي على نفسه بسبب الاقتران بين القاعدة داخل الجزيء. الهيكل الثانوي هو الشكل الذي يتخذه أثناء الطي: حلزون ، حلقة ، حلقة دبوس شعر ، حلقة متعددة ، حلقة داخلية ، انتفاخ ، عقدة زائفة ، إلخ.
- مستوى التعليم العالي. على الرغم من أن الحمض النووي الريبي (RNA) لا يشكل حلزونًا مزدوجًا مثل الحمض النووي في هيكله ، إلا أنه يميل إلى تكوين حلزون واحد كهيكل ثلاثي ، مثل ذرات يتفاعلون مع الفضاء المحيط.
وظيفة RNA
يؤدي الحمض النووي الريبي العديد من الوظائف. الأهم هو تخليق البروتين ، حيث يتم نسخ الترتيب الجيني الموجود في الحمض النووي لاستخدامه كمعيار في تصنيع البروتينات و الانزيمات والمواد المختلفة اللازمة للخلية والكائن الحي. للقيام بذلك ، تستخدم الريبوسومات ، التي تعمل كمصنع للبروتين الجزيئي ، وتقوم بذلك باتباع النمط المطبوع بواسطة الحمض النووي.
أنواع الحمض النووي الريبي
هناك عدة أنواع من الحمض النووي الريبي ، اعتمادًا على وظيفتها الأساسية:
- رسول أو RNA الترميز (مرنا). وهي مسؤولة عن نسخ وحمل تسلسل الحمض الأميني الدقيق للحمض النووي إلى الريبوسومات ، حيث يتم اتباع التعليمات ويستمر تصنيع البروتين.
- نقل الحمض النووي الريبي (الحمض النووي الريبي). يتعلق الامر ب البوليمرات أقل من 80 نيوكليوتيد ، والتي لها مهمة نقل الأحماض الأمينية إلى الريبوسومات ، والتي ستعمل كآلات تجميع ، وترتيب الأحماض الأمينية الصحيحة على طول جزيء الرنا المرسال (mRNA) بناءً على الكود الجيني.
- RNA الريبوسوم (الرنا الريباسي). توجد في ريبوسومات الخلية ، حيث يتم دمجها مع بروتينات أخرى. وهي تعمل كمكونات محفزة من أجل "لحام" روابط الببتيد بين الأحماض الأمينية للبروتين الجديد الذي يتم تصنيعه. وبالتالي ، فإنها تعمل بمثابة ريبوزيمات.
- RNAs التنظيمية. إنها قطع مكملة من RNA موجودة في مناطق معينة من mRNA أو DNA ، ويمكنها أداء مهام مختلفة: التدخل في النسخ لقمع جينات معينة (RNAi) ، أو تثبيط النسخ (RNA المضاد للتحسس) ، أو تنظيم التعبير الجيني (cRNA طويل).
- محفز RNA. إنها أجزاء من الحمض النووي الريبي تعمل كمحفزات حيوية في عمليات التخليق نفسها لجعلها أكثر كفاءة. بالإضافة إلى ذلك ، فهي تضمن التطوير الصحيح لهذه العمليات.
- الحمض النووي الريبي الميتوكوندريا. منذ الميتوكوندريا تمتلك الخلايا نظام تخليق البروتين الخاص بها ، ولديها أيضًا أشكالها الخاصة من الحمض النووي والحمض النووي الريبي.
RNA و DNA
يعتمد الاختلاف بين RNA و DNA ، أولاً وقبل كل شيء ، على تكوينهما: يحتوي RNA على قاعدة نيتروجينية (uracil) بخلاف الثايمين ويتكون من سكر مختلف عن deoxyribose (ribose).
بالإضافة إلى ذلك ، يحتوي الحمض النووي على حلزون مزدوج في هيكله ، أي أنه جزيء أكثر تعقيدًا وثباتًا. الحمض النووي الريبي هو جزيء أبسط وأصغر وله عمر أقصر بكثير في خلايانا.
يعمل الحمض النووي كبنك معلومات: إنه نمط مرتب من التسلسل الأولي الذي يسمح لنا ببناء البروتينات في أجسامنا. إن الحمض النووي الريبي هو القارئ والناسخ والمنفذ: المسؤول عن قراءة الكود وتفسيره وتجسيده.