حمض النووي الريبي

ال حمض النووي الريبي له هيكل مشابه لحمض ديوكسي ريبونوكلييك (DNA). ومع ذلك ، فهي تلعب دورًا ثانويًا باعتبارها حاملة للمعلومات الجينية. كمخزن للمعلومات ، فإنه يخدم ، من بين أمور أخرى ، كمترجم وارسال للشفرة الجينية من الحمض النووي إلى البروتين.

ما هو حمض الريبونوكليك؟

يتم اختصار حمض الريبونوكليك باللغتين الإنجليزية والألمانية RNA المحددة. هيكلها مشابه لبنية الحمض النووي (حمض الديوكسي ريبونوكليك). على عكس الحمض النووي ، فإنه يتكون فقط من خيط واحد. مهمتهم هي ، من بين أمور أخرى ، نقل وترجمة الشفرة الوراثية في التخليق الحيوي للبروتين.

ومع ذلك ، فإن الحمض النووي الريبي يحدث في أشكال مختلفة ويقوم أيضًا بمهام مختلفة. لا تحتوي جزيئات الحمض النووي الريبي الأقصر على شفرة جينية على الإطلاق ، ولكنها مسؤولة عن نقل بعض الأحماض الأمينية. الحمض النووي الريبي ليس مستقرًا مثل الحمض النووي لأنه لا يمتلك وظيفة تخزين طويلة الأمد للشفرة الجينية. في حالة mRNA ، على سبيل المثال ، يعمل فقط كمخزن مؤقت حتى يتم الانتهاء من الإرسال والترجمة.

التشريح والهيكل

الحمض النووي الريبي عبارة عن سلسلة تتكون من العديد من النيوكليوتيدات. يتكون النيوكليوتيد من ارتباط بين بقايا الفوسفات والسكر وقاعدة النيتروجين. ترتبط كل من قواعد النيتروجين ، الأدينين ، والجوانين ، والسيتوزين ، واليوراسيل ببقايا السكر (الريبوز). يتم أسترة السكر بدوره في مكانين مع بقايا الفوسفات ويشكل جسرًا معها.

قاعدة النيتروجين في وضع معاكس للسكر. تتناوب مخلفات السكر والفوسفات وتشكل سلسلة. لذلك لا ترتبط قواعد النيتروجين ببعضها البعض بشكل مباشر ، ولكنها تجلس على جانب السكر. ثلاث قواعد نيتروجين متتالية تسمى ثلاثة توائم وتحتوي على الكود الجيني لحمض أميني معين. عدة ثلاثة توائم على التوالي ترميز بولي ببتيد أو سلسلة بروتين.

على عكس الحمض النووي ، يحتوي السكر على مجموعة هيدروكسيل في الموضع 2 'بدلاً من ذرة الهيدروجين. بالإضافة إلى ذلك ، يتم تبادل الثايمين ذو القاعدة النيتروجينية مع اليوراسيل في الحمض النووي الريبي. بسبب هذه الانحرافات الكيميائية الصغيرة ، فإن الحمض النووي الريبي ، على عكس الحمض النووي ، عادة ما يكون أحادي الجديلة فقط. تضمن مجموعة الهيدروكسيل في الريبوز أيضًا أن حمض الريبونوكليك ليس مستقرًا مثل الحمض النووي. يجب أن يكون التجميع والتفكيك مرنين لأن المعلومات المراد نقلها تتغير باستمرار.

الوظيفة والمهام

يقوم حمض الريبونوكليك بالعديد من المهام. كذاكرة طويلة المدى للشفرة الجينية ، عادة ما تكون غير واردة. فقط في بعض الفيروسات يعمل الحمض النووي الريبي كناقل للمعلومات الجينية. يتولى الحمض النووي هذه المهمة في الكائنات الحية الأخرى. يعمل الحمض النووي الريبي ، من بين أشياء أخرى ، كمرسل ومترجم للشفرة الجينية في التخليق الحيوي للبروتين.

إن mRNA مسؤول عن هذا. مترجمة ، mRNA تعني messenger RNA أو messenger RNA. يقوم بنسخ المعلومات الموجودة على الجين ونقله إلى الريبوسوم ، حيث يتم تصنيع البروتين باستخدام هذه المعلومات. ثلاثة نيوكليوتيدات متجاورة تشكل ما يسمى كودون ، والذي يمثل حمض أميني معين. بهذه الطريقة ، يتم بناء سلسلة بولي ببتيد من الأحماض الأمينية تدريجياً. يتم نقل الأحماض الأمينية الفردية إلى الريبوسوم عن طريق الحمض النووي الريبي (نقل الحمض النووي الريبي). وهكذا يعمل الحمض الريبي النووي النقال كجزيء مساعد في التخليق الحيوي للبروتين. كجزيء آخر من رنا ، فإن الرنا الريبوزومي (RNA) متورط في بنية الريبوسومات.

أمثلة أخرى هي asRNA (الحمض النووي الريبي المضاد للحساسية) لتنظيم التعبير الجيني ، و hnRNA (الحمض النووي الريبي النووي غير المتجانس) كمقدمة لنضج الرنا المرسال ، و ribowitches لتنظيم الجينات ، و ribozymes لتحفيز التفاعلات الكيميائية الحيوية وغيرها الكثير. يجب ألا تكون جزيئات الحمض النووي الريبي مستقرة لأن هناك حاجة إلى نسخ مختلفة في أوقات مختلفة. يتم استخدام النيوكليوتيدات المنقسمة أو الأوليغومرات باستمرار من أجل التوليف الجديد للحمض النووي الريبي. وفقًا لفرضية العالم RNA لوالتر جيلبرت ، شكلت جزيئات الحمض النووي الريبي السلائف لجميع الكائنات الحية. حتى اليوم هم الناقلون الوحيدون للشفرة الجينية لبعض الفيروسات.

الأمراض

فيما يتعلق بالأمراض ، تلعب الأحماض النووية دورًا بقدر ما تحتوي العديد من الفيروسات على الحمض النووي الريبي فقط كمادة وراثية. بالإضافة إلى فيروسات الحمض النووي ، هناك أيضًا فيروسات ذات رنا أحادي أو مزدوج الشريطة. خارج الكائن الحي ، يكون الفيروس غير نشط تمامًا. ليس لديها التمثيل الغذائي الخاص بها. ومع ذلك ، إذا لامس الفيروس خلايا الجسم ، يتم تنشيط المعلومات الجينية للحمض النووي أو الحمض النووي الريبي. يبدأ الفيروس في التكاثر بمساعدة عضيات الخلية المضيفة.

يعيد الفيروس برمجة الخلية المضيفة لإنتاج مكونات فيروسية فردية. تدخل المادة الوراثية للفيروس إلى نواة الخلية. هناك يتم دمجها في الحمض النووي للخلية المضيفة ، مع توليد فيروسات جديدة باستمرار. يتم تفريغ الفيروسات من الخلية. تكرر العملية نفسها حتى تموت الخلية. في حالة فيروسات RNA ، يتم نسخ المعلومات الجينية للحمض النووي الريبي إلى الحمض النووي باستخدام إنزيم النسخ العكسي. الفيروسات القهقرية هي شكل خاص من فيروسات الرنا. على سبيل المثال ، يعد فيروس HI أحد الفيروسات القهقرية. في الفيروسات القهقرية أيضًا ، يضمن إنزيم النسخ العكسي للإنزيم نقل المعلومات الجينية للحمض النووي الريبي أحادي الشريطة إلى الحمض النووي للخلية المضيفة.

يتم إنشاء فيروسات جديدة تغادر الخلية دون تدميرها. تتشكل فيروسات جديدة باستمرار تهاجم الخلايا الأخرى باستمرار. الفيروسات القهقرية شديدة التأثر بالطفرة وبالتالي يصعب مكافحتها. يتم استخدام مزيج من عدة مكونات مثل مثبطات النسخ العكسي ومثبطات الأنزيم البروتيني كعلاج.