مجموعه پروتئین های DNA و rna نامیده می شود. DNA و ژن ها

موضوع سخنرانی امروز سنتز DNA، RNA و پروتئین است. سنتز DNA را تکثیر یا تکثیر (دوبرابر شدن) می گویند، سنتز RNA را رونویسی (بازنویسی با DNA)، سنتز پروتئین انجام شده توسط یک ریبوزوم روی RNA پیام رسان را ترجمه می نامند، یعنی از زبان نوکلئوتیدها به زبان ترجمه می کنیم. آمینو اسید.

ما سعی خواهیم کرد مروری کوتاه بر همه این فرآیندها داشته باشیم و در عین حال با جزئیات بیشتری در مورد جزئیات مولکولی صحبت کنیم تا به شما ایده ای از عمق مطالعه این موضوع ارائه دهیم.

همانندسازی DNA

مولکول DNA که از دو مارپیچ تشکیل شده است در طول تقسیم سلولی دو برابر می شود. دوبرابر شدن DNA بر این واقعیت استوار است که وقتی رشته ها باز می شوند، می توان یک نسخه مکمل برای هر رشته تکمیل کرد، بنابراین دو رشته از مولکول DNA به دست می آید که از رشته اصلی کپی می کند.

یکی از پارامترهای DNA نیز در اینجا نشان داده شده است، این گام مارپیچ است، برای هر چرخش کامل 10 جفت پایه وجود دارد، توجه داشته باشید که یک پله بین نزدیکترین لبه ها نیست، بلکه از طریق یکی است، زیرا DNA یک شیار کوچک دارد. و یک بزرگ پروتئین هایی که توالی نوکلئوتیدی را تشخیص می دهند از طریق شیار اصلی با DNA تعامل می کنند. گام مارپیچ 34 آنگستروم و قطر مارپیچ دوتایی 20 آنگستروم است.

همانندسازی DNA توسط آنزیم DNA پلیمراز انجام می شود. این آنزیم تنها قادر به رشد DNA در انتهای 3' است. به یاد دارید که مولکول DNA ضد موازی است، انتهای مختلف آن انتهای 3 و انتهای 5 نامیده می شود. در طول سنتز نسخه های جدید روی هر رشته، یک رشته جدید در جهت از 5 تا 3' و دیگری در جهت از 3' تا انتهای 5 کشیده می شود. با این حال، DNA پلیمراز نمی تواند انتهای 5 را گسترش دهد. بنابراین، سنتز یک رشته DNA، رشته‌ای که در جهتی «مناسب» برای آنزیم رشد می‌کند، به‌طور مداوم ادامه می‌یابد (به آن رشته پیشرو یا پیشرو می‌گویند) و سنتز رشته دیگر به طور خلاصه انجام می‌شود. قطعات (به افتخار دانشمندی که آنها را توصیف کرده است، قطعات اوکازاکی نامیده می شوند). سپس این تکه ها را به هم می دوزند و به چنین نخی می گویند نخ عقب افتاده، به طور کلی تکثیر این نخ کندتر است. ساختاری که در حین همانند سازی تشکیل می شود چنگال همانندسازی نامیده می شود.

اگر به DNA تکثیر شونده یک باکتری نگاه کنیم، و این را می توان در یک میکروسکوپ الکترونی مشاهده کرد، خواهیم دید که ابتدا یک "چشم" را تشکیل می دهد، سپس منبسط می شود، در نهایت کل مولکول DNA دایره ای همانند سازی می شود. فرآیند تکثیر با دقت زیادی انجام می شود، اما مطلق نیست. DNA پلیمراز باکتریایی اشتباه می کند، یعنی نوکلئوتید اشتباهی را که در مولکول DNA الگو قرار داشت، تقریباً با فرکانس 10-6 وارد می کند. در یوکاریوت ها، آنزیم ها دقیق تر عمل می کنند، زیرا آنها پیچیده تر هستند، سطح خطا در همانندسازی DNA در انسان 10-7 - 10-8 تخمین زده می شود. دقت تکثیر می تواند در مناطق مختلف ژنوم متفاوت باشد، مناطقی با فراوانی جهش افزایش یافته و مناطقی هستند که محافظه کارتر هستند، که جهش به ندرت رخ می دهد. و در این مورد، باید دو فرآیند مختلف را از هم متمایز کرد: فرآیند ظهور یک جهش DNA و فرآیند تثبیت جهش. بالاخره اگر جهش منجر به عواقب کشنده شود، در نسل های بعدی ظاهر نمی شود و اگر خطا کشنده نباشد، در نسل های بعدی برطرف می شود و می توانیم تجلی آن را مشاهده و بررسی کنیم. یکی دیگر از ویژگی های همانندسازی DNA این است که DNA پلیمراز به خودی خود نمی تواند فرآیند سنتز را آغاز کند، به یک "دانه" نیاز دارد. به طور معمول، یک قطعه RNA به عنوان یک دانه استفاده می شود. اگر در مورد ژنوم یک باکتری صحبت می کنیم، پس نقطه خاصی به نام مبدا (منبع، آغاز) همانندسازی وجود دارد، در این نقطه یک توالی وجود دارد که توسط آنزیمی که RNA را سنتز می کند، شناسایی می شود. متعلق به کلاس RNA پلیمرازها است و در این مورد پریماز نامیده می شود. RNA پلیمرازها نیازی به دانه ندارند و این آنزیم قطعه کوتاهی از RNA را سنتز می کند - همان "دانه" ای که سنتز DNA با آن آغاز می شود.

رونویسی

فرآیند بعدی رونویسی است. بیایید با جزئیات بیشتری در مورد آن صحبت کنیم.

رونویسی سنتز RNA روی DNA است، یعنی سنتز یک رشته مکمل RNA روی یک مولکول DNA توسط آنزیم RNA پلیمراز انجام می شود. باکتری هایی مانند اشریشیا کلی دارای یک RNA پلیمراز هستند و همه آنزیم های باکتری بسیار شبیه به یکدیگر هستند. در ارگانیسم های بالاتر (یوکاریوت ها) چندین آنزیم وجود دارد، آنها RNA پلیمراز I، RNA پلیمراز II، RNA پلیمراز III نامیده می شوند، آنها همچنین شباهت هایی با آنزیم های باکتریایی دارند، اما آنها پیچیده تر هستند، آنها حاوی پروتئین بیشتری هستند. هر نوع RNA پلیمراز یوکاریوتی عملکردهای خاص خود را دارد، یعنی مجموعه خاصی از ژن ها را رونویسی می کند. رشته ای از DNA که به عنوان الگوی سنتز RNA در حین رونویسی عمل می کند، حس یا الگو نامیده می شود. رشته دوم DNA غیر کد کننده نامیده می شود (RNA مکمل پروتئین ها را کد نمی کند، "بی معنی" است).

در فرآیند رونویسی سه مرحله وجود دارد. مرحله اول شروع رونویسی است - شروع سنتز یک رشته RNA، اولین پیوند بین نوکلئوتیدها تشکیل می شود. سپس نخ ایجاد می شود، ازدیاد طول آن - ازدیاد طول می کشد، و هنگامی که سنتز کامل شد، خاتمه رخ می دهد، آزاد شدن RNA سنتز شده. در همان زمان، RNA پلیمراز DNA را "پوست می کند" و برای یک چرخه رونویسی جدید آماده است. RNA پلیمراز باکتریایی با جزئیات زیاد مورد مطالعه قرار گرفته است. از چندین زیر واحد پروتئین تشکیل شده است: دو زیرواحد α (اینها زیر واحدهای کوچک هستند)، زیرواحد β و β΄ (زیر واحدهای بزرگ) و زیرواحد ω. آنها با هم به اصطلاح حداقل آنزیم یا آنزیم هسته را تشکیل می دهند. زیرواحد σ را می توان به این آنزیم هسته متصل کرد. زیرواحد σ برای شروع سنتز RNA، برای شروع رونویسی ضروری است. پس از شروع، زیرواحد σ از کمپلکس جدا می شود و هسته آنزیم کار بیشتری را انجام می دهد (طولانی شدن زنجیره). هنگامی که به DNA متصل می شود، زیرواحد σ محلی را که رونویسی باید از آنجا شروع شود، تشخیص می دهد. به آن پروموتر می گویند. پروموتر دنباله ای از نوکلئوتیدها است که شروع سنتز RNA را نشان می دهد. بدون زیرواحد σ، آنزیم هسته نمی تواند توسط پروموتر شناسایی شود. زیر واحد σ همراه با آنزیم هسته آنزیم کامل یا هولوآنزیم نامیده می شود.

پس از تماس با DNA، یعنی پروموتری که زیرواحد σ تشخیص داد، هولوآنزیم مارپیچ دو رشته ای را باز می کند و سنتز RNA را آغاز می کند. ناحیه DNA پیچ خورده نقطه شروع رونویسی است، اولین نوکلئوتید که ریبونوکلئوتید باید به طور مکمل به آن متصل شود. رونویسی آغاز می‌شود، زیرواحد σ خارج می‌شود و آنزیم هسته به طویل شدن زنجیره RNA ادامه می‌دهد. سپس خاتمه رخ می دهد، آنزیم هسته آزاد می شود و برای یک چرخه جدید سنتز آماده می شود.

چگونه رونویسی طولانی می شود؟

RNA در انتهای 3' رشد می کند. با اتصال هر نوکلئوتید، آنزیم هسته یک قدم در امتداد DNA برمی‌دارد و یک نوکلئوتید جابه‌جا می‌شود. از آنجایی که همه چیز در جهان نسبی است، می توان گفت که آنزیم هسته ای بی حرکت است و DNA از طریق آن "کشیده می شود". معلوم است که نتیجه همان خواهد بود. اما ما در مورد حرکت در طول مولکول DNA صحبت خواهیم کرد. اندازه کمپلکس پروتئینی تشکیل دهنده آنزیم هسته 150 درجه است. ابعاد RNA پلیمراز - 150×115×110Ǻ. یعنی چنین نانوماشینی است. سرعت RNA پلیمراز تا 50 نوکلئوتید در ثانیه است. کمپلکس آنزیم هسته با DNA و RNA کمپلکس ازدیاد طول نامیده می شود. حاوی یک هیبرید DNA-RNA است. یعنی این جایی است که DNA با RNA جفت می شود و انتهای 3' RNA برای رشد بیشتر باز است. اندازه این هیبرید 9 جفت پایه است. ناحیه پیچ خورده DNA تقریباً 12 جفت باز طول دارد.

RNA پلیمراز در جلوی محل پیچ خورده به DNA متصل می شود. این ناحیه DNA duplex جلویی نامیده می شود و اندازه آن 10 جفت باز است. پلیمراز همچنین با بخش طولانی تری از DNA به نام DNA duplex مرتبط است. اندازه RNA های پیام رسان که RNA پلیمرازها را در باکتری ها سنتز می کنند می تواند به 1000 نوکلئوتید یا بیشتر برسد. در سلول های یوکاریوتی، اندازه DNA سنتز شده می تواند به 100000 یا حتی چند میلیون نوکلئوتید برسد. درست است، معلوم نیست که آیا آنها در چنین اندازه هایی در سلول ها وجود دارند یا در فرآیند سنتز می توانند زمان پردازش را داشته باشند.

کمپلکس کشیدگی کاملاً پایدار است، زیرا او باید کار بزرگی انجام دهد یعنی به خودی خود با DNA "از بین نمی رود". قادر است با سرعت 50 نوکلئوتید در ثانیه در DNA حرکت کند. این فرآیند جابجایی (یا، جابجایی) نامیده می شود. برهمکنش DNA با RNA پلیمراز (هسته-آنزیم) بر خلاف زیرواحد σ به توالی این DNA بستگی ندارد. و هسته آنزیم، هنگام عبور از سیگنال های خاتمه خاصی، سنتز DNA را کامل می کند.

اجازه دهید ساختار مولکولی هسته آنزیم را با جزئیات بیشتری تجزیه و تحلیل کنیم. همانطور که در بالا ذکر شد، آنزیم هسته از زیرواحدهای α و β تشکیل شده است. آنها به گونه ای به هم متصل هستند که به عنوان یک "دهان" یا "پنجه" تشکیل می شوند. زیر واحدهای α در پایه این "پنجه" قرار دارند و یک عملکرد ساختاری را انجام می دهند. به نظر نمی رسد که آنها با DNA و RNA تعامل داشته باشند. زیرواحد ω پروتئین کوچکی است که عملکرد ساختاری نیز دارد. بخش اصلی کار بر روی سهم زیرواحدهای β- و β΄ است. در شکل زیر واحد β΄ در بالا و زیر واحد β در پایین نشان داده شده است.

داخل "دهان" که کانال اصلی نامیده می شود، محل فعال آنزیم است. در اینجا است که اتصال نوکلئوتیدها اتفاق می افتد، تشکیل یک پیوند جدید در طول سنتز RNA. کانال اصلی RNA پلیمراز جایی است که DNA در طول کشیدگی در آن قرار می گیرد. حتی در این ساختار، یک کانال به اصطلاح ثانویه در کنار وجود دارد که از طریق آن نوکلئوتیدها برای سنتز RNA تامین می شود.

توزیع بارهای روی سطح RNA پلیمراز عملکردهای آن را فراهم می کند. توزیع بسیار منطقی است. مولکول اسید نوکلئیک دارای بار منفی است. بنابراین، حفره کانال اصلی، جایی که DNA با بار منفی باید نگه داشته شود، با بارهای مثبت پوشیده شده است. سطح RNA پلیمراز با اسیدهای آمینه با بار منفی ساخته شده است تا از چسبیدن DNA به آن جلوگیری شود.

تقریباً نیم قرن پیش، در سال 1953، D. Watson و F. Crick اصل سازماندهی ساختاری (مولکولی) ماده ژن - اسید دئوکسی ریبونوکلئیک (DNA) را کشف کردند. ساختار DNA کلید مکانیسم بازتولید دقیق - تکرار مجدد - ماده ژنی را داد. بنابراین یک علم جدید پدید آمد - زیست شناسی مولکولی. به اصطلاح جزم مرکزی زیست شناسی مولکولی فرموله شد: DNA - RNA - پروتئین. معنای آن این است که اطلاعات ژنتیکی ثبت شده در DNA به شکل پروتئین ها محقق می شود، اما نه مستقیم، بلکه از طریق یک پلیمر مرتبط - اسید ریبونوکلئیک (RNA)، و این مسیر از اسیدهای نوکلئیک به پروتئین ها برگشت ناپذیر است. بنابراین، DNA بر روی DNA سنتز می‌شود و همانندسازی خاص خود را فراهم می‌کند، یعنی تولید مثل ماده ژنتیکی اصلی در نسل‌ها. RNA از DNA سنتز می شود و در نتیجه بازنویسی یا رونویسی اطلاعات ژنتیکی به شکل کپی های متعدد RNA می شود. مولکول های RNA به عنوان الگوهایی برای سنتز پروتئین عمل می کنند - اطلاعات ژنتیکی به شکل زنجیره های پلی پپتیدی ترجمه می شود. در موارد خاص، RNA را می توان به شکل DNA رونویسی کرد ("رونویسی معکوس")، و همچنین به شکل RNA (تکثیر) کپی کرد، اما یک پروتئین هرگز نمی تواند الگویی برای اسیدهای نوکلئیک باشد (برای جزئیات بیشتر مراجعه کنید).

بنابراین، این DNA است که وراثت موجودات را تعیین می کند، یعنی مجموعه ای از پروتئین ها و صفات مرتبط که در نسل ها تکثیر می شوند. بیوسنتز پروتئین فرآیند مرکزی ماده زنده است و اسیدهای نوکلئیک از یک سو با برنامه ای که کل مجموعه و ویژگی های پروتئین های سنتز شده را تعیین می کند و از سوی دیگر مکانیسمی برای بازتولید دقیق این برنامه در نسل ها فراهم می کند. . در نتیجه، منشأ حیات در شکل سلولی مدرن آن به ظهور مکانیسم بیوسنتز پروتئین ارثی کاهش می یابد.

بیوسنتز پروتئین

دگم اصلی زیست شناسی مولکولی تنها راهی را برای انتقال اطلاعات ژنتیکی از اسیدهای نوکلئیک به پروتئین ها و در نتیجه به خواص و ویژگی های یک موجود زنده فرض می کند. مطالعه مکانیسم‌های تحقق این مسیر در دهه‌های پس از فرمول‌بندی جزم مرکزی، عملکردهای بسیار متنوع‌تری از RNA را نشان داد تا اینکه صرفاً حامل اطلاعات از ژن‌ها (DNA) به پروتئین‌ها باشد و به‌عنوان ماتریکسی برای سنتز پروتئین عمل کند. .

روی انجیر 1 یک طرح کلی از بیوسنتز پروتئین در یک سلول را نشان می دهد. RNA پیام رسان(RNA پیام رسان، RNA پیام رسان، mRNA)، پروتئین های کد کننده، که در بالا مورد بحث قرار گرفت، تنها یکی از سه کلاس اصلی RNA سلولی است. بخش عمده آنها (حدود 80٪) کلاس دیگری از RNA است - RNA ریبوزومی، که چارچوب ساختاری و مراکز عملکردی ذرات جهانی سنتز پروتئین - ریبوزوم ها را تشکیل می دهند. این RNA های ریبوزومی هستند که هم از نظر ساختاری و هم از نظر عملکردی مسئول تشکیل ماشین های مولکولی فوق میکروسکوپی به نام ریبوزوم هستند. ریبوزوم ها اطلاعات ژنتیکی را در قالب مولکول های mRNA دریافت می کنند و با برنامه ریزی توسط مولکول های دوم، پروتئین ها را مطابق با این برنامه می سازند.

با این حال، برای سنتز پروتئین ها، اطلاعات یا یک برنامه به تنهایی کافی نیست - شما همچنین به ماده ای نیاز دارید که از آن می توان آنها را ساخت. جریان مواد برای سنتز پروتئین از طریق طبقه سوم RNA سلولی به ریبوزوم ها می رود - انتقال RNA(RNA انتقالی، RNA انتقالی، tRNA). آنها به صورت کووالانسی اسیدهای آمینه را که به عنوان ماده ساختمانی برای پروتئین ها عمل می کنند، متصل می کنند - می پذیرند و به شکل آمینواسیل-tRNA وارد ریبوزوم ها می شوند. در ریبوزوم ها، aminoacyl-tRNA ها با کدون ها - ترکیبات سه نوکلئوتیدی - mRNA برهم کنش می کنند، در نتیجه کدون ها در طول ترجمه رمزگشایی می شوند.

اسیدهای ریبونوکلئیک

بنابراین، ما مجموعه ای از RNA های سلولی اصلی داریم که فرآیند اصلی ماده زنده مدرن - بیوسنتز پروتئین را تعیین می کنند. اینها mRNA، RNA ریبوزومی و tRNA هستند. RNA با استفاده از آنزیم ها - RNA پلیمرازهایی که رونویسی را انجام می دهند - روی DNA سنتز می شود - بخش های خاصی (بخش های خطی) DNA دو رشته ای را به شکل RNA تک رشته ای بازنویسی می کند. نواحی DNA کد کننده پروتئین های سلولی به شکل mRNA بازنویسی می شوند، در حالی که برای سنتز نسخه های متعدد RNA ریبوزومی و tRNA، نواحی خاصی از ژنوم سلولی وجود دارد که بازنویسی فشرده از آنها بدون ترجمه بعدی به پروتئین صورت می گیرد.

ساختار شیمیایی RNA از نظر شیمیایی، RNA بسیار شبیه DNA است. هر دو ماده پلیمرهای خطی نوکلئوتیدها هستند. هر مونومر - نوکلئوتید - یک N-گلیکوزید فسفریله شده است که از یک باقیمانده قند پنج کربنه - پنتوز ساخته شده است و حامل یک گروه فسفات بر روی گروه هیدروکسیل پنجمین اتم کربن (پیوند استری) و یک پایه نیتروژنی در اولین اتم کربن است. پیوند N-گلیکوزیدی). تفاوت شیمیایی اصلی بین DNA و RNA در این است که باقیمانده قند مونومر RNA ریبوز است و مونومر DNA دئوکسی ریبوز است که مشتقی از ریبوز است که در آن هیچ گروه هیدروکسیل در اتم کربن دوم وجود ندارد (شکل 2). ).

چهار نوع باز نیتروژنی در DNA و RNA وجود دارد: دو باز پورین - آدنین (A) و گوانین (G) - و دو پایه پیریمیدین - سیتوزین (C) و اوراسیل (U) یا مشتق متیله آن تیمین (T).

اوراسیل مشخصه مونومرهای RNA است، در حالی که تیمین مشخصه مونومرهای DNA است و این دومین تفاوت بین RNA و DNA است. مونومرها - ریبونوکلئوتیدهای RNA یا دی اکسی ریبونوکلئوتیدهای DNA - با تشکیل پل های فسفودی استر بین باقی مانده های قند (بین پنجمین و سومین اتم کربن پنتوز) یک زنجیره پلیمری تشکیل می دهند. بنابراین، زنجیره پلیمری یک اسید نوکلئیک - DNA یا RNA - را می توان به عنوان یک ستون فقرات قند-فسفات خطی با بازهای نیتروژنی به عنوان گروه های جانبی نشان داد.

ساختار ماکرومولکولی RNA تفاوت درشت ساختاری اساسی بین دو نوع اسید نوکلئیک در این است که DNA یک مارپیچ دوتایی منفرد است، یعنی یک درشت مولکول از دو رشته پلیمری به هم پیوسته، که به صورت مارپیچی حول یک محور مشترک پیچ خورده است ([،] را ببینید)، و RNA یک تک است. پلیمر رشته ای در عین حال، برهمکنش گروه‌های جانبی - بازهای نیتروژنی - با یکدیگر، و همچنین با فسفات‌ها و هیدروکسیل‌های ستون فقرات قند-فسفات، منجر به این واقعیت می‌شود که یک پلیمر RNA تک رشته‌ای روی خود تا می‌شود و به شکل یک می‌پیچد. ساختار فشرده، شبیه به تا شدن یک زنجیره پلی پپتیدی پروتئین به یک گلبول فشرده. به این ترتیب، توالی های نوکلئوتیدی RNA منحصر به فرد می توانند ساختارهای فضایی منحصر به فردی را تشکیل دهند.

ساختار فضایی خاص RNA برای اولین بار هنگام رمزگشایی ساختار اتمی یکی از tRNA ها در سال 1974 نشان داده شد [،] (شکل 3). چین خوردگی زنجیره پلیمری tRNA که از 76 مونومر نوکلئوتیدی تشکیل شده است منجر به تشکیل یک هسته کروی بسیار فشرده می شود که دو برآمدگی با زوایای قائم از آن بیرون زده اند. آنها مارپیچ های دوگانه کوتاهی هستند که شبیه به DNA هستند، اما توسط برهمکنش بخش هایی از همان رشته RNA سازماندهی می شوند. یکی از برآمدگی ها یک گیرنده اسید آمینه است و در سنتز زنجیره پلی پپتیدی پروتئین روی ریبوزوم نقش دارد، در حالی که دیگری برای برهمکنش مکمل با سه گانه کد کننده (کدون) mRNA در همان ریبوزوم در نظر گرفته شده است. فقط چنین ساختاری قادر است به طور خاص با پروتئین-آنزیمی که اسید آمینه را به tRNA متصل می کند و با ریبوزوم در طول ترجمه تعامل داشته باشد، یعنی به طور خاص توسط آنها "تشخیص داده شود".

مطالعه RNA های ریبوزومی جدا شده، مثال قابل توجه زیر را از تشکیل ساختارهای فشرده از پلیمرهای خطی بلندتر از این نوع ارائه می دهد. ریبوزوم از دو بخش نابرابر تشکیل شده است - زیر ذرات ریبوزومی بزرگ و کوچک (زیر واحد). هر زیر واحد از یک RNA پلیمری بالا و انواع پروتئین های ریبوزومی ساخته شده است. طول زنجیره های RNA ریبوزومی بسیار قابل توجه است: به عنوان مثال، RNA زیر واحد کوچک ریبوزوم باکتری حاوی بیش از 1500 نوکلئوتید و RNA زیر واحد بزرگ حدود 3000 نوکلئوتید است. در پستانداران، از جمله انسان، این RNA ها حتی بزرگتر هستند - به ترتیب حدود 1900 نوکلئوتید و بیش از 5000 نوکلئوتید در زیر واحدهای کوچک و بزرگ.

نشان داده شده است که RNA های ریبوزومی جدا شده از شرکای پروتئینی خود جدا شده و به شکل خالص به دست می آیند، خود قادر به تا شدن خود به خود به ساختارهای فشرده شبیه به زیر واحدهای ریبوزومی از نظر اندازه و شکل هستند]. شکل زیر ذرات بزرگ و کوچک متفاوت است، و بر این اساس، شکل RNA های ریبوزومی بزرگ و کوچک متفاوت است (شکل 4). بنابراین، زنجیره‌های خطی RNA ریبوزومی به ساختارهای فضایی خاصی که اندازه، شکل و ظاهراً ساختار داخلی زیرذرات ریبوزومی و در نتیجه کل ریبوزوم را تعیین می‌کنند، خود سازماندهی می‌شوند.

RNA های جزئی همانطور که اجزای یک سلول زنده و بخش های منفرد RNA سلولی کل مورد مطالعه قرار گرفت، مشخص شد که موضوع به سه نوع اصلی RNA محدود نمی شود. معلوم شد که در طبیعت انواع دیگری از RNA وجود دارد. اینها، اول از همه، به اصطلاح "RNA های کوچک" هستند که حاوی حداکثر 300 نوکلئوتید، اغلب با عملکردهای ناشناخته هستند. به عنوان یک قاعده، آنها با یک یا چند پروتئین مرتبط هستند و به عنوان ریبونوکلئوپروتئین - "RNP های کوچک" در سلول وجود دارند.

RNA های کوچک در تمام قسمت های سلول از جمله سیتوپلاسم، هسته، هسته و میتوکندری وجود دارند. بیشتر آن RNP های کوچکی که عملکردشان مشخص است در مکانیسم های پردازش پس از رونویسی انواع اصلی RNA (پردازش RNA) - تبدیل پیش سازهای mRNA به mRNA های بالغ (پیچیدن)، ویرایش mRNA، بیوژنز tRNA و بلوغ ریبوزومی نقش دارند. RNA ها یکی از فراوان‌ترین انواع RNP‌های کوچک (SRPs) در سلول‌ها نقش کلیدی در انتقال پروتئین‌های سنتز شده در غشای سلولی دارد. انواع شناخته شده RNA های کوچکی که عمل می کنند عملکردهای نظارتیدر پخش یک RNA کوچک ویژه بخشی از مهم ترین آنزیم است که مسئول حفظ تکثیر DNA در نسل های سلولی است - تلومراز. باید گفت که اندازه مولکولی آنها با اندازه پروتئین های کروی سلولی قابل مقایسه است. بنابراین، به تدریج مشخص می شود که عملکرد یک سلول زنده نه تنها با تنوع پروتئین های سنتز شده در آن تعیین می شود، بلکه با وجود مجموعه ای غنی از RNA های مختلف، که RNA های کوچک عمدتاً از فشردگی و اندازه آن تقلید می کنند، تعیین می شود. پروتئین ها

ریبوزیم ها تمام زندگی فعال بر اساس متابولیسم - متابولیسم ساخته شده است و تمام واکنش های بیوشیمیایی متابولیسم با سرعت مناسب برای زندگی فقط به لطف کاتالیزورهای خاص بسیار کارآمد ایجاد شده توسط تکامل رخ می دهد. برای چندین دهه، بیوشیمی دانان متقاعد شده اند که کاتالیز بیولوژیکی همیشه و همه جا توسط پروتئین هایی به نام انجام می شود. آنزیم ها، یا آنزیم هاو به همین ترتیب در 1982-1983. نشان داده شد که در طبیعت انواعی از RNA وجود دارد که مانند پروتئین ها دارای فعالیت کاتالیزوری بسیار خاص هستند [ , ]. چنین کاتالیزورهای RNA نامیده می شوند ریبوزیم هاایده انحصاری پروتئین ها در کاتالیز واکنش های بیوشیمیایی به پایان رسید.

در حال حاضر، ریبوزوم نیز به عنوان یک ریبوزیم در نظر گرفته می شود. در واقع، تمام داده های تجربی موجود نشان می دهد که سنتز زنجیره پلی پپتیدی پروتئین در ریبوزوم توسط RNA ریبوزومی کاتالیز می شود و نه توسط پروتئین های ریبوزومی. یک منطقه کاتالیزوری از RNA ریبوزومی بزرگ مسئول کاتالیز واکنش transpeptidation، که از طریق آن زنجیره پلی پپتیدی پروتئین در طول ترجمه گسترش می‌یابد، شناسایی شده است.

در مورد تکثیر DNA ویروسی، مکانیسم آن تفاوت چندانی با تکثیر مجدد ماده ژنتیکی - DNA - خود سلول ندارد. در مورد RNA ویروسی، فرآیندهایی تحقق می‌یابند که در سلول‌های طبیعی سرکوب شده یا به طور کامل وجود ندارند، جایی که تمام RNA تنها بر روی DNA به عنوان یک الگو سنتز می‌شود. هنگامی که با ویروس های حاوی RNA آلوده می شود، وضعیت می تواند دو برابر شود. در برخی موارد، DNA بر روی RNA ویروسی به عنوان یک الگو سنتز می شود ("رونویسی معکوس") و نسخه های متعددی از RNA ویروسی روی این DNA رونویسی می شود. در موارد دیگر، جالب‌ترین موارد برای ما، یک زنجیره RNA مکمل روی RNA ویروسی سنتز می‌شود که به عنوان الگویی برای سنتز - همانندسازی - نسخه‌های جدید RNA ویروسی عمل می‌کند. بنابراین، در طول عفونت با ویروس های حاوی RNA، توانایی اساسی RNA برای تعیین بازتولید ساختار خود، مانند مورد DNA، محقق می شود.

چند کارکردی RNA با جمع بندی و بررسی دانش در مورد عملکرد RNA، می توان در مورد چند کارکردی خارق العاده این پلیمر در طبیعت صحبت کرد. لیست زیر از عملکردهای اصلی شناخته شده RNA را می توان ارائه داد.

عملکرد همانندسازی ژنتیکی: توانایی ساختاری برای کپی (تکثیر) توالی های خطی نوکلئوتیدها از طریق توالی های مکمل. این عملکرد در عفونت های ویروسی تحقق می یابد و شبیه عملکرد اصلی DNA در زندگی موجودات سلولی است - تکرار مجدد مواد ژنتیکی.

تابع کدگذاری: برنامه ریزی سنتز پروتئین توسط توالی های خطی نوکلئوتیدها. این همان عملکرد DNA است. هم در DNA و هم در RNA، سه قلوهای نوکلئوتیدی یکسان 20 اسید آمینه پروتئین را رمزگذاری می کنند، و توالی سه قلوها در زنجیره اسید نوکلئیک برنامه ای برای آرایش متوالی 20 نوع اسید آمینه در یک زنجیره پلی پپتیدی پروتئینی است.

تابع تشکیل سازه: تشکیل ساختارهای سه بعدی منحصر به فرد. مولکول‌های کوچک RNA که به طور فشرده تا شده اند اساساً شبیه ساختارهای سه بعدی پروتئین‌های کروی هستند، در حالی که مولکول‌های RNA بلندتر نیز می‌توانند ذرات بیولوژیکی بزرگ‌تر یا هسته‌های آن‌ها را تشکیل دهند.

عملکرد تشخیص: برهمکنش های فضایی بسیار خاص با سایر ماکرومولکول ها (از جمله پروتئین ها و سایر RNA ها) و با لیگاندهای کوچک. این عملکرد شاید اصلی ترین عملکرد در پروتئین ها باشد. این بر اساس توانایی یک پلیمر برای تا شدن به روشی منحصر به فرد و تشکیل ساختارهای سه بعدی خاص است. تابع تشخیص اساس کاتالیزور خاص است.

عملکرد کاتالیزوری: کاتالیز اختصاصی واکنش های شیمیایی توسط ریبوزیم ها. این عملکرد مشابه عملکرد آنزیمی پروتئین های آنزیمی است.

به طور کلی، RNA چنان پلیمری شگفت انگیز به نظر می رسد که به نظر می رسد نه زمان تکامل جهان و نه عقل خالق برای اختراع آن کافی نبوده است. همانطور که مشاهده می شود، RNA قادر به انجام عملکرد هر دو پلیمر اساسی برای زندگی - DNA و پروتئین ها است. جای تعجب نیست که این سوال قبل از علم مطرح شد: آیا ظهور و وجود خودکفای جهان RNA می تواند مقدم بر ظهور حیات در شکل DNA-پروتئین مدرن آن باشد؟

خاستگاه زندگی

تئوری پروتئین کواسروات Oparin. شاید اولین نظریه علمی و متفکرانه منشأ حیات به روشی زیست زا توسط بیوشیمیدان A.I. Oparin در دهه 20 قرن گذشته [،]. این تئوری بر این تصور استوار بود که همه چیز با پروتئین ها شروع شد، و بر اساس امکان، تحت شرایط خاص، سنتز شیمیایی خود به خود مونومرهای پروتئین - اسیدهای آمینه - و پلیمرهای پروتئین مانند (پلی پپتیدها) به روشی بیوژنیک. انتشار این نظریه باعث تحریک آزمایش های متعدد در تعدادی از آزمایشگاه ها در سراسر جهان شد که واقعیت چنین سنتزی را در شرایط مصنوعی نشان داد. این نظریه به سرعت به طور کلی پذیرفته شد و به طور فوق العاده ای محبوب شد.

فرض اصلی آن این بود که ترکیبات پروتئین مانند که به طور خود به خود در "آبگوشت" اولیه به وجود می آیند "به شکل قطره های coacervate - سیستم های کلوئیدی جداگانه (sols) شناور در یک محلول آبی رقیق تر ترکیب می شوند. جداسازی یک سیستم بیوشیمیایی خاص از محیط، بخش‌بندی آن. از آنجایی که برخی از ترکیبات پروتئین مانند قطره‌های کواسروات می‌توانند فعالیت کاتالیزوری داشته باشند، انجام واکنش‌های سنتز بیوشیمیایی در داخل قطره‌ها امکان‌پذیر شد - شباهتی از جذب وجود داشت و از این رو رشد می‌کرد. coacervate با متلاشی شدن بعدی آن به قطعات - تولید مثل، coacervate به عنوان نمونه اولیه یک سلول زنده در نظر گرفته شد (شکل 5).

همه چیز به خوبی اندیشیده شده بود و از نظر تئوری اثبات شده بود، به جز یک مشکل، که برای مدت طولانی تقریباً همه متخصصان در زمینه منشاء حیات را نادیده گرفت. اگر ساخت و سازهای موفقی از مولکول های پروتئین (به عنوان مثال، کاتالیزورهای موثری که مزیتی برای این کواسروات در رشد و تولید مثل ایجاد می کنند) به طور خود به خود، با استفاده از سنتزهای تصادفی بدون الگو در یک کواسروات ایجاد می شوند، چگونه می توان آنها را برای توزیع در کواسروات کپی کرد. و حتی بیشتر از آن برای انتقال به کواسروات های نسل؟ این تئوری قادر به ارائه راه حلی برای مشکل بازتولید دقیق - درون کواسروات و در نسل - ساختارهای پروتئینی منفرد و به طور تصادفی موثر نبوده است.

دنیای RNA به عنوان پیشرو زندگی مدرن. انباشت دانش در مورد کد ژنتیکی، اسیدهای نوکلئیک و بیوسنتز پروتئین منجر به تایید یک ایده اساساً جدید در مورد TOM شد، که همه چیز به هیچ وجه نه با پروتئین، بلکه با RNA [-] آغاز شد. اسیدهای نوکلئیک تنها نوع پلیمرهای بیولوژیکی هستند که ساختار ماکرومولکولی آنها، به دلیل اصل مکمل بودن در سنتز زنجیره های جدید (برای جزئیات بیشتر، را ببینید)، توانایی کپی کردن توالی خطی واحدهای مونومر خود را فراهم می کند، به عبارت دیگر، توانایی تکثیر (تکثیر) پلیمر، ریزساختار آن. بنابراین، تنها اسیدهای نوکلئیکاما نه پروتئین ها، می توانند ماده ژنتیکی باشند، یعنی مولکول های قابل تکرار که ریزساختار خاص خود را در نسل ها تکرار می کنند.

به چند دلیل، این RNA است و نه DNA که می تواند ماده ژنتیکی اولیه را نشان دهد.

اولا،در هر دو سنتز شیمیایی و واکنش های بیوشیمیایی، ریبونوکلئوتیدها مقدم بر دئوکسی ریبونوکلئوتیدها هستند. دئوکسی ریبونوکلئوتیدها محصولات اصلاح ریبونوکلئوتیدها هستند (شکل 2 را ببینید).

ثانیاًدر قدیمی ترین و جهانی ترین فرآیندهای متابولیسم حیاتی، این ریبونوکلئوتیدها هستند و نه دئوکسی ریبونوکلئوتیدها، که به طور گسترده نشان داده می شوند، از جمله حامل های اصلی انرژی مانند پلی فسفات های ریبونوکلئوزیدی (ATP و غیره).

ثالثاهمانندسازی RNA می تواند بدون دخالت DNA اتفاق بیفتد و مکانیسم تکثیر DNA، حتی در دنیای زندگی مدرن، نیاز به مشارکت اجباری یک پرایمر RNA در شروع سنتز زنجیره DNA دارد.

چهارم،با دارا بودن تمام الگوها و عملکردهای ژنتیکی مشابه DNA، RNA همچنین قادر به انجام تعدادی از عملکردهای ذاتی پروتئین ها از جمله کاتالیز واکنش های شیمیایی است. بنابراین، هر دلیلی وجود دارد که DNA را به عنوان یک اکتساب تکاملی بعدی در نظر بگیریم - به عنوان یک اصلاح RNA، که برای انجام عملکرد بازتولید و ذخیره نسخه های منحصر به فرد ژن ها در ژنوم سلولی بدون مشارکت مستقیم در بیوسنتز پروتئین تخصص دارد.

پس از کشف RNA های فعال کاتالیزوری، ایده تقدم RNA در منشا حیات انگیزه قوی برای توسعه یافت و این مفهوم فرموله شد. جهان RNA خودکفا،پیش از زندگی مدرن [،]. یک طرح احتمالی برای ظهور جهان RNA در شکل نشان داده شده است. 6.

سنتز بیوژنیک ریبونوکلئوتیدها و ارتباط کووالانسی آنها با الیگومرها و پلیمرهای نوع RNA می تواند تقریباً در شرایط مشابه و در همان محیط شیمیایی که برای تشکیل اسیدهای آمینه و پلی پپتیدها فرض شده بود رخ دهد. اخیرا A.B. Chetverin و همکاران (موسسه پروتئین، آکادمی علوم روسیه) به طور تجربی نشان دادند که حداقل برخی از پلی ریبونوکلئوتیدها (RNA) در یک محیط آبی معمولی قادر به نوترکیبی خود به خود، یعنی تبادل بخش های زنجیره ای، با ترانس استری شدن هستند. تبادل بخش‌های زنجیره کوتاه با بخش‌های بلند باید به طویل شدن پلی‌ریبونوکلئوتیدها (RNA) منجر شود، و چنین نوترکیبی خود باید به تنوع ساختاری این مولکول‌ها کمک کند. مولکول‌های RNA فعال کاتالیزوری نیز می‌توانند در میان آنها ایجاد شوند.

حتی ظاهر بسیار نادر مولکول‌های RNA منفرد که قادر به کاتالیز کردن پلیمریزاسیون ریبونوکلئوتیدها یا اتصال الیگونوکلئوتیدها بر روی یک زنجیره مکمل مانند یک الگو [ , ] بودند، نشان‌دهنده شکل‌گیری مکانیسم همانندسازی RNA بود. تکثیر خود کاتالیزورهای RNA (ریبوزیم ها) باید به پیدایش جمعیت های RNA خودتکثیر شونده منجر می شد. با ساختن کپی از خود، RNA تکثیر شد. خطاهای اجتناب ناپذیر در کپی (جهش) و نوترکیب در جمعیت های RNA خودتکثیر شونده تنوع روزافزونی از این جهان را ایجاد کرد. بنابراین دنیای باستانی فرضی RNA است "دنیای بیولوژیکی خودکفا که در آن مولکول های RNA هم به عنوان ماده ژنتیکی و هم به عنوان کاتالیزور آنزیم مانند عمل می کنند." .

ظهور بیوسنتز پروتئین. علاوه بر این، بر اساس جهان RNA، تشکیل مکانیسم‌های بیوسنتز پروتئین، ظهور پروتئین‌های مختلف با ساختار و ویژگی‌های موروثی، تقسیم‌بندی سیستم‌های بیوسنتز پروتئین و مجموعه‌های پروتئین، احتمالاً به شکل کواسروات‌ها، و تکامل دومی به ساختارهای سلولی - سلول‌های زنده (نگاه کنید به شکل 6) باید شکل می‌گرفتند.

مشکل انتقال از دنیای RNA باستانی به دنیای مدرن سنتز پروتئین، حتی برای یک راه حل صرفا نظری، سخت ترین مشکل است. امکان سنتز بیوژنیک پلی پپتیدها و مواد پروتئین مانند به حل مشکل کمک نمی کند، زیرا هیچ روش خاصی وجود ندارد که این سنتز بتواند با RNA مرتبط شود و تحت کنترل ژنتیکی قرار گیرد. سنتز ژنتیکی کنترل شده پلی پپتیدها و پروتئین ها باید مستقل از سنتز زیست زایی اولیه، به روش خاص خود، بر اساس دنیای از قبل موجود RNA توسعه می یافت. چندین فرضیه برای منشاء مکانیسم مدرن بیوسنتز پروتئین در دنیای RNA در ادبیات ارائه شده است، اما، شاید، هیچ یک از آنها را نمی توان از نظر قابلیت های فیزیکوشیمیایی کاملاً اندیشیده شده و بی عیب و نقص در نظر گرفت. من نسخه خود را از فرآیند تکامل و تخصصی شدن RNA که منجر به پیدایش دستگاه بیوسنتز پروتئین می شود ارائه خواهم کرد (شکل 7)، اما وانمود نمی کند که کامل است.

طرح فرضی پیشنهادی شامل دو نکته اساسی است که به نظر اساسی می رسد.

اولا،فرض بر این است که اولیگوریبونوکلئوتیدهای سنتز شده به طور فعال از طریق مکانیسم ترانس استری غیر آنزیمی خود به خود دوباره ترکیب می‌شوند که منجر به تشکیل زنجیره‌های RNA دراز شده و تنوع آنها می‌شود. به این ترتیب است که هر دو نوع فعال کاتالیستی RNA (ریبوزیم ها) و سایر انواع RNA با عملکردهای تخصصی می توانند در جمعیت الیگونوکلئوتیدها و پلی نوکلئوتیدها ظاهر شوند (شکل 7 را ببینید). علاوه بر این، نوترکیب غیر آنزیمی الیگونوکلئوتیدها که به صورت مکمل به یک الگوی پلی نوکلئوتیدی متصل می شوند، می تواند اتصال عرضی (پیچیدن) قطعات مکمل این الگو را در یک زنجیره واحد فراهم کند. به این ترتیب و نه با پلیمریزاسیون کاتالیز شده مونونوکلئوتیدها است که می توان کپی (تکثیر) اولیه RNA را انجام داد. البته، اگر ریبوزیم‌هایی ظاهر می‌شدند که دارای فعالیت پلیمراز بودند، کارایی (دقت، سرعت و بهره‌وری) کپی بر مبنای مکمل بود. ماتریس باید به میزان قابل توجهی افزایش می یافت.

دومیننکته اساسی در نسخه من این است که دستگاه اولیه برای بیوسنتز پروتئین بر اساس چندین نوع RNA تخصصی قبل از ظهور دستگاه تکثیر آنزیمی (پلیمراز) مواد ژنتیکی - RNA و DNA ایجاد شد. این دستگاه اولیه شامل RNA پروریبوزومی فعال کاتالیستی با فعالیت پپتیدیل ترانسفراز بود. مجموعه ای از pro-tRNA ها که به طور خاص به اسیدهای آمینه یا پپتیدهای کوتاه متصل می شوند. RNA پروریبوزومی دیگری که قادر به برهمکنش همزمان با RNA پروریبوزومی کاتالیزوری، pro-mRNA و pro-tRNA است (شکل 7 را ببینید). چنین سیستمی در حال حاضر می تواند زنجیره های پلی پپتیدی را به دلیل واکنش transpeptidation که توسط آن کاتالیز می شود، سنتز کند. در میان سایر پروتئین‌های فعال کاتالیزوری - آنزیم‌های اولیه (آنزیم‌ها) - پروتئین‌هایی نیز ظاهر شدند که پلیمریزاسیون نوکلئوتیدها را کاتالیز می‌کنند - replicases یا NK پلیمرازها.

با این حال، این امکان وجود دارد که فرضیه دنیای باستانی RNA به عنوان سلف دنیای زنده مدرن هرگز نتواند توجیه کافی برای غلبه بر مشکل اصلی - یک توصیف علمی قابل قبول از مکانیسم انتقال از RNA و همانندسازی آن - به دست آورد. به بیوسنتز پروتئین یک فرضیه جایگزین جذاب و سنجیده A.D. آلتشتاین (موسسه زیست شناسی ژن، آکادمی علوم روسیه)، که فرض می کند که همانندسازی مواد ژنتیکی و ترجمه آن - سنتز پروتئین - به طور همزمان و مزدوج بوجود آمده و تکامل یافته است، که با برهمکنش الیگونوکلئوتیدهای سنتز شده به صورت بیوژن و آمینواسیل- نوکلئوتیدیل ها - شروع می شود. اسیدهای آمینه و نوکلئوتیدها اما این داستان بعدی است ... «و شهرزاده صبح را گرفت و گفتار مجاز را متوقف کرد»..)

ادبیات

. واتسون جی دی، کریک اف اچ سی.ساختار مولکولی اسیدهای نوکلئیک // طبیعت. 1953. ج 171. ص 738-740.

. واتسون جی دی، کریک اف اچ سی.مفاهیم ژنتیکی ساختار اسید نوکلئیک دئوکسی ریبوز // Nature 1953 V. 171. P. 964-967.

. اسپرین A.S.بیولوژی مدرن و ایمنی بیولوژیکی // بولتن آکادمی علوم روسیه. 1997. شماره 7.

. اسپرین A.S.در مورد ساختار ماکرومولکولی اسید ریبونوکلئیک بومی با پلیمر بالا در محلول // مجله زیست شناسی مولکولی. 1960. V. 2. P. 436-446.

. کرن اس.اچ.، سودات اف.ال.، کویگلی جی. و همکارانساختار سه بعدی RNA انتقال فنیل آلانین مخمر // علم. 1974. ج 185. ص 435-40.

. روبرتاس جی.دی.، لدنر جی.ای.، فینچ جی.تی. و همکارانساختار tRNA فنیل آلانین مخمر با وضوح 3 A // طبیعت. 1974. V. 250. ص 546-551.

. واسیلیف V.D.، Serdyuk I.N.، Gudkov A.T.، SPIRin A.S.خود سازماندهی RNA ریبوزومی // ساختار، عملکرد و ژنتیک ریبوزوم ها / ویرایش. Hardesty B. and Kramer G. New York: Springer-Verlag, 1986, pp. 129-142.

. Baserga SJ., Steitz J.A.دنیای متنوع ریبونوکلئوپروتئین های کوچک // دنیای RNA / ویرایش. Gesteland R.F. و اتکینز J.F. New York: Cold Spring Harbor Laboratory Press, Cold Spring Harbor, 1993, pp. 359-381.

. Kruger K.، Grabowski PJ.، Zaug AJ. و همکاران RNA خودجوش: برداشتن خودکار و اتوسیکلیزاسیون توالی مداخله گر RNA ریبوزومی تتراهیمنا

. Bartel D.P., Szostak J.W.جداسازی ریبوزیم های جدید از مجموعه بزرگی از توالی های تصادفی // علم. 1993. ج 261. ص 1411-1418.

. Ekland E.H.، Bartel D.P.پلیمریزاسیون RNA کاتالیز شده با RNA با استفاده از تری فسفات های نوکلئوزیدی // طبیعت. 1996 V. 382. ص 373-376.

. Orgel L.E.منشاء زندگی - مروری بر حقایق و گمانه زنی ها //روند در علوم بیوشیمی. 1998. V. 23. p. 491-495.

. آلشتاین A.D.منشاء سیستم ژنتیکی: فرضیه پروژن // زیست شناسی مولکولی. 1987. T. 21. S. 309-322.

اسپرین الکساندر سرگیویچ - آکادمیسین، مدیر موسسه تحقیقات پروتئین آکادمی علوم روسیه، عضو هیئت رئیسه آکادمی علوم روسیه.

فرآیند تحقق اطلاعات ارثی در بیوسنتز با مشارکت انجام می شود سه نوعاسیدهای ریبونوکلئیک (RNA): اطلاعاتی (ماتریکس) - mRNA (mRNA)، ریبوزومی - rRNA و tRNA انتقالی. تمام اسیدهای ریبونوکلئیک در نواحی مربوط به مولکول DNA سنتز می شوند. آنها بسیار کوچکتر از DNA هستند و یک زنجیره واحد از نوکلئوتیدها هستند. نوکلئوتیدها حاوی یک باقیمانده اسید فسفریک (فسفات)، یک قند پنتوز (ریبوز) و یکی از چهار پایه نیتروژنی - آدنین، سیتوزین، گوانین، اوراسیل هستند. پایه نیتروژن دار، اوراسیل، مکمل آدنین است.

فرآیند بیوسنتز شامل چندین مرحله است - رونویسی، پیوند و ترجمه.

مرحله اول رونویسی نام دارد. رونویسی در هسته سلول اتفاق می افتد: mRNA در محل یک ژن خاص از مولکول DNA سنتز می شود. مجموعه ای از آنزیم ها در سنتز نقش دارند که اصلی ترین آنها RNA پلیمراز است.

سنتز mRNA با تشخیص RNA پلیمراز یک مکان خاص در مولکول DNA آغاز می شود که نشان دهنده محل شروع رونویسی - پروموتر است. پس از اتصال به پروموتر، RNA پلیمراز پیچ مجاور مارپیچ DNA را باز می کند. دو رشته DNA در این نقطه از هم جدا می شوند و سنتز mRNA در یکی از آنها انجام می شود. مونتاژ ریبونوکلئوتیدها در یک زنجیره مطابق با مکمل بودن آنها با نوکلئوتیدهای DNA و همچنین ضد موازی با زنجیره DNA الگو انجام می شود. با توجه به اینکه RNA پلیمراز قادر است یک پلی نوکلئوتید را فقط از انتهای 5 تا انتهای 3 جمع کند، تنها یکی از دو رشته DNA می تواند به عنوان الگوی رونویسی عمل کند، یعنی رشته ای که با 3 آنزیم روبرو می شود. ' پایان. چنین زنجیره ای کدوژنیک نامیده می شود.

ضد موازی اتصال دو زنجیره پلی نوکلئوتیدی در یک مولکول DNA به RNA پلیمراز اجازه می دهد تا الگوی سنتز mRNA را به درستی انتخاب کند.

RNA پلیمراز با حرکت در امتداد زنجیره DNA کدوژنیک، بازنویسی دقیق و تدریجی اطلاعات را انجام می دهد تا زمانی که با یک توالی نوکلئوتیدی خاص - یک پایان دهنده رونویسی مواجه شود. در این ناحیه، RNA پلیمراز هم از الگوی DNA و هم از mRNA تازه سنتز شده جدا می شود. قطعه ای از یک مولکول DNA، شامل یک پروموتر، یک توالی رونویسی شده، و یک پایان دهنده، یک واحد رونویسی، یک رونوشت را تشکیل می دهد.

مطالعات بیشتر نشان داده است که به اصطلاح pro-mRNA در طول رونویسی سنتز می شود، پیش ساز mRNA بالغ که در ترجمه نقش دارد. Pro-mRNA بسیار بزرگتر است و شامل قطعاتی است که برای سنتز زنجیره پلی پپتیدی مربوطه کد نمی کنند. در DNA، همراه با نواحی رمزکننده rRNA، tRNA و پلی پپتیدها، قطعاتی وجود دارند که حاوی اطلاعات ژنتیکی نیستند. آنها بر خلاف قطعات کد کننده که اگزون نامیده می شوند، اینترون نامیده می شوند. اینترون ها در بسیاری از مناطق مولکول های DNA یافت می شوند. به عنوان مثال، یک ژن، یک ناحیه DNA که اووالبومین مرغ را کد می کند، حاوی 7 اینترون است، در حالی که ژن آلبومین سرم موش حاوی 13 اینترون است. طول اینترون متفاوت است - از 200 تا 1000 جفت نوکلئوتید DNA. اینترون ها همزمان با اگزون ها خوانده می شوند (رونویسی می شوند)، بنابراین منافذ-mRNA بسیار طولانی تر از mRNA بالغ است. بلوغ یا پردازش mRNA شامل اصلاح رونوشت اولیه و حذف نواحی غیر کد کننده اینترون از آن و به دنبال آن اتصال توالی های کد کننده - اگزون ها است. در طول پردازش، اینترون ها توسط آنزیم های خاص از pro-mRNA "بریده می شوند" و قطعات اگزون به ترتیب دقیق به هم "پیچیده" می شوند. در فرآیند پیرایش، یک mRNA بالغ تشکیل می شود که حاوی اطلاعات لازم برای سنتز پلی پپتید مربوطه، یعنی بخش اطلاعاتی ژن ساختاری است.

معنی و عملکرد اینترون ها هنوز به طور کامل مشخص نشده است، اما ثابت شده است که اگر تنها بخش هایی از اگزون ها در DNA خوانده شوند، mRNA بالغ تشکیل نمی شود. فرآیند پیرایش با استفاده از اووالبومین به عنوان مثال مورد مطالعه قرار گرفته است. این شامل یک اگزون و 7 اینترون است. ابتدا pro-mRNA حاوی 7700 نوکلئوتید بر روی DNA سنتز می شود. سپس تعداد pro-mRNA نوکلئوتیدها به 6800، سپس به 5600، 4850، 3800، 3400 و غیره کاهش می یابد. تا 1372 نوکلئوتید مربوط به اگزون. mRNA حاوی 1372 نوکلئوتید از هسته به داخل سیتوپلاسم خارج می شود، وارد ریبوزوم می شود و پلی پپتید مربوطه را سنتز می کند.

مرحله بعدی بیوسنتز - ترجمه - در سیتوپلاسم روی ریبوزوم ها با مشارکت tRNA اتفاق می افتد.

RNA های انتقالی در هسته سنتز می شوند، اما در سیتوپلاسم سلول در حالت آزاد عمل می کنند. یک مولکول tRNA حاوی 75-95 نوکلئوتید است و ساختار نسبتاً پیچیده ای شبیه برگ شبدر دارد. دارای چهار قسمت است که از اهمیت ویژه ای برخوردار است. "ساقه" پذیرنده از اتصال مکمل دو قسمت انتهایی tRNA تشکیل می شود. دارای 7 جفت پایه انتهای 3' این ساقه تا حدودی طولانی تر است و یک ناحیه تک رشته ای را تشکیل می دهد که با یک توالی CCA با گروه آزاد OH - انتهای پذیرنده پایان می یابد. یک اسید آمینه قابل حمل به این قسمت متصل است. سه شاخه باقیمانده توالی های نوکلئوتیدی جفت مکمل هستند که به بخش های جفت نشده ختم می شوند که حلقه ها را تشکیل می دهند. وسط این شاخه ها - آنتی کدون - از 5 جفت تشکیل شده و یک آنتی کدون در مرکز حلقه خود دارد. آنتی کدون 3 نوکلئوتید مکمل کدون mRNA است که آمینو اسید منتقل شده توسط این tRNA به محل سنتز پپتید را رمزگذاری می کند.

بین شاخه های گیرنده و آنتی کدون دو شاخه جانبی قرار دارد. در حلقه های خود، آنها حاوی پایه های اصلاح شده - دی هیدروریدین (حلقه D) و یک سه گانه T ᴪC هستند، که در آن ᴪ پسودوریدین است (T ᴪC-حلقه). بین شاخه های آنتی کدون و T ᴪC یک حلقه اضافی شامل 3-5 تا 13-21 نوکلئوتید وجود دارد.

افزودن یک اسید آمینه به tRNA با فعال شدن آن توسط آنزیم aminoacyl-tRNA سنتتاز انجام می شود. این آنزیم برای هر اسید آمینه خاص است. اسید آمینه فعال شده به tRNA مربوطه متصل می شود و توسط آن به ریبوزوم می رسد.

مکان مرکزی در ترجمه متعلق به ریبوزوم ها - اندامک های ریبونوکلئوپروتئین سیتوپلاسم است که در بسیاری از آنها وجود دارد. اندازه ریبوزوم ها در پروکاریوت ها به طور متوسط ​​30 * 30 * 20 نانومتر است، در یوکاریوت ها - 40 * 40 * 20 نانومتر. معمولاً اندازه آنها بر حسب واحد ته نشینی (S) تعیین می شود - میزان ته نشینی در حین سانتریفیوژ در محیط مناسب. در باکتری E. coli، ریبوزوم دارای اندازه 70S و از 2 ذره فرعی تشکیل شده است که یکی از آنها دارای ثابت 30S، دومی 50S و حاوی 64% RNA ریبوزومی و 36% پروتئین است.

مولکول mRNA از هسته به داخل سیتوپلاسم خارج می شود و به زیر واحد کوچکی از ریبوزوم می چسبد. ترجمه با به اصطلاح کدون شروع (آغاز کننده سنتز) - AUG - آغاز می شود. هنگامی که tRNA یک اسید آمینه فعال شده را به ریبوزوم می رساند، آنتی کدون آن به نوکلئوتیدهای کدون mRNA مکمل پیوند هیدروژنی متصل می شود. انتهای گیرنده tRNA با اسید آمینه مربوطه به سطح زیر واحد بزرگ ریبوزوم متصل است. پس از اولین اسید آمینه، tRNA دیگری اسید آمینه بعدی را تحویل می دهد و بنابراین یک زنجیره پلی پپتیدی روی ریبوزوم سنتز می شود. یک مولکول mRNA معمولاً روی چندین (5-20) ریبوزوم به طور همزمان کار می کند که به پلی زوم ها متصل هستند. شروع سنتز یک زنجیره پلی پپتیدی را شروع، رشد آن را elogation می نامند. توالی اسیدهای آمینه در یک زنجیره پلی پپتیدی توسط توالی کدون ها در mRNA تعیین می شود. سنتز زنجیره پلی پپتیدی زمانی متوقف می شود که یکی از کدون ها - پایان دهنده ها - UAA -، - UAG - یا - UGA - روی mRNA ظاهر شود. پایان سنتز یک زنجیره پلی پپتیدی معین، خاتمه نامیده می شود.

مشخص شده است که در سلول های حیوانی زنجیره پلی پپتیدی 7 اسید آمینه در یک ثانیه طولانی می شود و mRNA با 21 نوکلئوتید روی ریبوزوم پیشرفت می کند. در باکتری ها، این فرآیند 2-3 برابر سریعتر انجام می شود.

در نتیجه، سنتز ساختار اولیه مولکول پروتئین - زنجیره پلی پپتیدی - بر روی ریبوزوم مطابق با ترتیب تناوب نوکلئوتید در اسید ریبونوکلئیک ماتریس - mRNA رخ می دهد.

بیوسنتز پروتئین (ترجمه) مهمترین مرحله در اجرای برنامه ژنتیکی سلول ها است که طی آن اطلاعات کدگذاری شده در ساختار اولیه اسیدهای نوکلئیک به دنباله اسید آمینه پروتئین های سنتز شده تبدیل می شود. به عبارت دیگر، ترجمه عبارت است از ترجمه چهار حرفی (با توجه به تعداد نوکلئوتیدها) "زبان" اسیدهای نوکلئیک به یک بیست حرفی (با توجه به تعداد اسیدهای آمینه پروتئین زا) "زبان" پروتئین ها. ترجمه مطابق با قوانین کد ژنتیکی انجام می شود.

اهمیت M. Nirenberg و J. Mattei، و سپس S. Ochoa و G. Korans که در سال 1961 شروع کردند، مجبور شدند کد ژنتیکی را کشف کنند. در ایالات متحده امریکا. آنها روشی ابداع کردند و به صورت تجربی توالی نوکلئوتیدها را در کدون های mRNA که محل یک اسید آمینه معین را در زنجیره پلی پپتیدی کنترل می کنند، ایجاد کردند. M. Nirenberg و J. Mattei در یک محیط بدون سلول حاوی تمام اسیدهای آمینه، ریبوزوم‌ها، tRNA، ATP و آنزیم‌ها، یک بیوپلیمر از نوع mRNA مصنوعی را معرفی کردند که زنجیره‌ای از نوکلئوتیدهای یکسان - UUU - UUU - UUU - UUU است. - و غیره. بیوپلیمر سنتز یک زنجیره پلی پپتیدی حاوی تنها یک اسید آمینه، فنیل آلانین را رمزگذاری کرد. چنین زنجیره ای پلی فنیل آلانین نامیده می شود. اگر mRNA شامل کدون های حاوی نوکلئوتید با یک پایه نیتروژنی سیتوزین - CCC - CCC - CCC - CCC - باشد، آنگاه یک زنجیره پلی پپتیدی حاوی اسید آمینه پرولین - پلی پرولین سنتز می شود. بیوپلیمرهای mRNA مصنوعی حاوی کدون - AGU - AGU - AGU - AGU - یک زنجیره پلی پپتیدی از اسید آمینه سرین - پلی‌سرین و غیره سنتز کردند.

رونویسی معکوس

رونویسی معکوس فرآیند تشکیل DNA دو رشته ای بر روی یک الگوی RNA تک رشته ای است. این فرآیند رونویسی معکوس نامیده می شود، زیرا انتقال اطلاعات ژنتیکی در جهت "معکوس" نسبت به رونویسی رخ می دهد.

رونویسی معکوس (رورتاز یا DNA پلیمراز وابسته به RNA) آنزیمی است که سنتز DNA را روی یک الگوی RNA در فرآیندی به نام رونویسی معکوس کاتالیز می کند. رونویسی معکوس به ویژه برای انجام چرخه زندگی رتروویروس ها ضروری است. ، ویروس های نقص ایمنی انسانی و لنفوم انسانی سلول T نوع 1 و 2. پس از ورود RNA ویروسی به سلول، رونوشت معکوس موجود در ذرات ویروسی DNA مکمل آن را سنتز می کند و سپس روی این زنجیره DNA، مانند یک ماتریکس، کامل می شود. زنجیره دوم رتروویروس ها ویروس های حاوی RNA هستند که در چرخه زندگی آنها مرحله تشکیل DNA توسط رونوشت معکوس و ورود آن به ژنوم سلول میزبان به شکل یک پروویروس است.

هیچ مکان ترجیحی برای معرفی پروویروس در ژنوم وجود ندارد. این امکان طبقه بندی آن را به عنوان یک عنصر ژنتیکی متحرک فراهم می کند.رتروویروس حاوی دو مولکول RNA یکسان است. یک کلاه در انتهای 5 اینچی و یک دم پلی A در انتهای 3 اینچ وجود دارد. آنزیم ترانس کریپتاز معکوس ویروس را با خود حمل می کند.

ژنوم رتروویروس حاوی 4 ژن است: پروتئین گاگ نوکلوئیدی، ترانس کریپتاز معکوس pol، پروتئین کپسید env (پوسته)، انکوژن str5 = str3-تکرار پایانه کوتاه؛ U5، توالی های منحصر به فرد U3، PB (محل اتصال پرایمر) - پرایم محل اتصال. tRNA روی RV می‌نشیند (به دلیل مکمل بودن) و به عنوان دانه‌ای برای سنتز DNA عمل می‌کند. قطعه کوچکی از DNA سنتز می‌شود.

ترانس کریپتاز معکوس، همچنین دارای فعالیت RNase H است، RNA را در یک هیبرید با DNA حذف می کند و به دلیل هویت str3 و str5، این ناحیه DNA تک رشته ای با انتهای 3' مولکول RNA دوم تعامل می کند که در خدمت است. به عنوان الگویی برای ادامه سنتز زنجیره DNA.

سپس الگوی RNA از بین می رود و یک زنجیره DNA مکمل در امتداد زنجیره DNA حاصل ساخته می شود.

مولکول DNA حاصل از RNA بلندتر است. این شامل LTR (U3 str 3(5) U5) است. به شکل یک پروویروس در ژنوم سلول میزبان قرار دارد. در طی میتوز و میوز، به سلول های دختر و فرزندان منتقل می شود.

برخی از ویروس ها (مانند HIV که باعث ایدز می شود) توانایی رونویسی RNA به DNA را دارند. HIV دارای ژنوم RNA است که در DNA ادغام می شود. در نتیجه DNA ویروس را می توان با ژنوم سلول میزبان ترکیب کرد. آنزیم اصلی که وظیفه سنتز DNA از RNA را بر عهده دارد، ریورستاز نام دارد. یکی از عملکردهای ریورستاز ایجاد DNA مکمل (cDNA) از ژنوم ویروس است. آنزیم مرتبط ریبونوکلئاز H RNA را می شکافد و ریورستاز cDNA را از مارپیچ دوگانه DNA سنتز می کند. cDNA توسط اینتگراز به ژنوم سلول میزبان ادغام می شود. نتیجه سنتز پروتئین های ویروسی توسط سلول میزبان است که ویروس های جدیدی را تشکیل می دهند.

جزم مرکزی زیست شناسی مولکولی - جریان اطلاعات از DNA از طریق RNA بر روی پروتئین : اطلاعات از اسیدهای نوکلئیک به پروتئین ها منتقل می شود، اما برعکس. این قانون توسط فرانسیس کریک در سال 1958 تدوین شد. انتقال اطلاعات ژنتیکی از DNA به RNA و از RNA به پروتئین برای همه موجودات سلولی بدون استثنا جهانی است و زیربنای بیوسنتز ماکرومولکول ها است. همانندسازی ژنوم مربوط به انتقال اطلاعاتی DNA → DNA است. در طبیعت، انتقال RNA → RNA و RNA → DNA (به عنوان مثال، در برخی از ویروس ها) وجود دارد.

DNA، RNA و پروتئین ها پلیمرهای خطی هستند، یعنی هر مونومری که در آنها وجود دارد حداکثر با دو مونومر دیگر ترکیب می شود. توالی مونومرها اطلاعاتی را رمزگذاری می کند که قوانین انتقال آن توسط دگم مرکزی توصیف شده است.

عمومی - در اکثر موجودات زنده یافت می شود. خاص - به عنوان یک استثنا، در ویروس ها و در عناصر متحرک ژنوم یا در شرایط یک آزمایش بیولوژیکی رخ می دهد. ناشناخته - یافت نشد.

همانندسازی DNA (DNA → DNA)رونویسی (DNA → RNA)ترجمه (RNA → پروتئین) mRNA بالغ در طول ترجمه توسط ریبوزوم ها خوانده می شود.کمپلکس های فاکتورهای شروع و افزایش طول RNA های انتقال آمینواسیله شده را به مجموعه mRNA-ریبوزوم می رسانند.

رونویسی معکوس (RNA → DNA)انتقال اطلاعات از RNA به DNA، فرآیندی که معکوس رونویسی طبیعی است که توسط آنزیم ترانس کریپتاز معکوس انجام می شود. در رتروویروس هایی مانند HIV رخ می دهد. همانندسازی RNA (RNA → RNA)کپی کردن یک زنجیره RNA به زنجیره RNA مکمل آن با استفاده از آنزیم RNA پلیمراز وابسته به RNA. ویروس های حاوی RNA تک رشته ای (مثلاً ویروس تب برفکی) یا RNA دو رشته ای به روشی مشابه تکثیر می شوند. ترجمه مستقیم یک پروتئین بر روی یک الگوی DNA (DNA → پروتئین)ترجمه زنده در عصاره های سلولی E. coli که حاوی ریبوزوم بودند اما mRNA نداشتند، نشان داده شده است. چنین عصاره هایی پروتئین هایی را از DNA وارد شده به سیستم سنتز کردند و آنتی بیوتیک نئومایسین این اثر را افزایش داد.

11. انواع سنتز ماتریس به عنوان یک فرآیند مرکزی در انتقال، ذخیره سازی و اجرای مواد ارثی.

ماتریس ماهیت سنتز اسیدهای نوکلئیک و پروتئین ها را فراهم می کند دقت بالای بازتولید اطلاعات .

ژنتیکی اطلاعات ژنوتیپ تعریف می کند فنوتیپی نشانه های یک سلول ژنوتیپ به فنوتیپ تبدیل می شود .

این جهت از جریان اطلاعات شامل سه نوعماتریس سنتز می کند:

1. سنتز DNA - همانند سازی

2. سنتز RNA - رونویسی

3. سنتز پروتئین - پخش

1) همانندسازی DNA (DNA → DNA)تکثیر دقیق DNA همانندسازی توسط مجموعه ای از پروتئین ها انجام می شود که کروماتین و سپس مارپیچ دوگانه را باز می کند. پس از آن، DNA پلیمراز و پروتئین های مرتبط با آن یک کپی یکسان روی هر یک از دو رشته ایجاد می کنند. پخشمنبع مواد ژنتیکی در نسل ها2) رونویسی (DNA → RNA)فرآیند بیولوژیکی که توسط آن اطلاعات موجود در یک قطعه DNA بر روی مولکول mRNA سنتز شده کپی می شود. رونویسی توسط فاکتورهای رونویسی و RNA پلیمراز انجام می شود. 3) ترجمه (RNA → پروتئین)اطلاعات ژنتیکی به زنجیره های پلی پپتیدی ترجمه می شود. مجتمع‌های فاکتورهای آغازین و عوامل افزایش طول RNA‌های انتقال آمینواسیله شده را به مجموعه mRNA-ریبوزوم می‌رسانند. 4) در موارد خاص، RNA را می توان به صورت DNA بازنویسی کرد (رونویسی معکوس) و همچنین به شکل RNA (تکثیر) کپی کرد، اما یک پروتئین هرگز نمی تواند الگوی اسیدهای نوکلئیک باشد.

تعمیر- این هست ماتریس سنتزی که اشتباهات در ساختار DNA را تصحیح می کند , گزینه تکرار محدود بازیابی می کند اولیه ساختار DNA ماتریس یک طرح است سالم رشته های DNA

ساختار نوکلئوتیدها ایزومرهای فضایی (2'-endo-، 3'-endo-، و غیره، anti، syn)

نوکلئوتید- یک گروه شیمیایی پیچیده که در حالت طبیعی یافت می شود. نوکلئوتیدها بلوک های سازنده اسیدهای نوکلئیک (DNA و RNA) هستند. نوکلئوتیدها از سه جزء تشکیل می شوند: یک پایه پیریمیدین یا پورین، پنتوز و اسید فسفریک. نوکلئوتیدها در یک زنجیره توسط یک پیوند فسفودی استر به یکدیگر متصل می شوند. این به دلیل استری شدن گروه OH C-3 از پنتوز یک نوکلئوتید و گروه OH از باقیمانده فسفات نوکلئوتید دیگر تشکیل می شود. در نتیجه، یکی از انتهای زنجیره پلی نوکلئوتیدی با یک فسفات آزاد (پایانه P یا 5'-پایانه) به پایان می رسد. از طرف دیگر، یک گروه OH غیر استری شده در C-3'pentose (3'-end) وجود دارد. در سلول‌های زنده، نوکلئوتیدهای آزاد نیز یافت می‌شوند که به شکل کوآنزیم‌های مختلف، که شامل ATP می‌شوند، ارائه می‌شوند.

تمام 5 باز هتروسیکلیک موجود در اسیدهای نوکلئیک تشکیل دهنده دارای یک ترکیب مسطح هستند، اما این از نظر انرژی نامطلوب است. بنابراین، 2 ترکیب در پلی نوکلئوتیدها تحقق می یابد C3`-endo و C2`-endo. C1، 0 و C4 در یک صفحه قرار دارند، C2 و C3 زمانی که از بالای این صفحه بیرون می آیند در ترکیبات اندو هستند، یعنی. در جهت ارتباط С4-С5.

مهم ترین ویژگی در تعیین ترکیب یک واحد نوکلئوتیدی، آرایش متقابل قسمت های کربوهیدرات و هتروسیکلیک است که با زاویه چرخش حول پیوند N-گلیکوزیدی تعیین می شود. 2 منطقه از ترکیبات مجاز وجود دارد، syn-و ضد.

همه موجودات زنده اساساً برای تمام عملکردهای بیولوژیکی خود به سه مولکول اساسی وابسته هستند. این مولکول ها DNA، RNA و پروتئین هستند. دو رشته DNA در جهت مخالف می چرخند و در کنار یکدیگر قرار دارند (ضد موازی). این یک دنباله از چهار پایگاه نیتروژنی است که در امتداد ستون فقرات هدایت شده و اطلاعات بیولوژیکی را رمزگذاری می کند. طبق کد ژنتیکی، رشته های RNA برای تعیین توالی اسیدهای آمینه در پروتئین ها تبدیل می شوند. این رشته‌های RNA در اصل با استفاده از رشته‌های DNA به عنوان الگو ساخته می‌شوند، فرآیندی که رونویسی نامیده می‌شود.

بدون DNA، RNA و پروتئین، هیچ حیات بیولوژیکی روی زمین وجود نخواهد داشت. DNA یک مولکول هوشمند است که مجموعه کامل دستورالعمل های ژنتیکی (ژنوم) مورد نیاز برای جمع آوری، نگهداری و تکثیر هر یک را کد می کند. موجود. RNA نقش های حیاتی متعددی در رمزگذاری، رمزگشایی، تنظیم و بیان ژنتیک ایفا می کند. وظیفه اصلی RNA ساخت پروتئین بر اساس مجموعه دستورالعمل های کدگذاری شده در DNA سلول است.

DNA از یک قند، یک پایه نیتروژن دار و یک گروه فسفات تشکیل شده است. RNA هم همینطور.

در DNA، باز نیتروژنی از اسیدهای نوکلئیک تشکیل شده است: سیتوزین (C)، گوانین (G)، آدنین (A) و تیمین (T). از نظر متافیزیکی، هر یک از این اسیدهای نوکلئیک با مواد عنصری سیاره: هوا، آب، آتش و زمین مرتبط است. وقتی این چهار عنصر را روی زمین آلوده می کنیم، اسید نوکلئیک مربوطه را در DNA خود آلوده می کنیم.

با این حال، در RNA، باز نیتروژنی از اسیدهای نوکلئیک تشکیل شده است: سیتوزین (C)، گوانین (G)، آدنین (A) و اوراسیل (U). علاوه بر این، هر یک از اسیدهای نوکلئیک RNA با مواد عنصری سیاره: هوا، آب، آتش و زمین مرتبط است. هم در DNA و هم در RNA، DNA میتوکندری مربوط به پنجمین عنصر اساسی اتر کیهانی، t خروجی است. فقط از مادر. این نمونه ای از آلوتروپی است که از ویژگی های مقدار کمی است عناصر شیمیاییبه دو یا چند شکل مجزا باشد که به عنوان آلوتروپ آن عناصر شناخته می شود. آلوتروپ ها تغییرات ساختاری مختلف یک عنصر هستند. DNA ما آلوتروپی از چهار عنصر اصلی سیاره ای است.

عملکرد اصلی بیولوژیکی بازهای نیتروژنی در DNA پیوند دادن اسیدهای نوکلئیک است. آدنین همیشه با تیمین ترکیب می شود و گوانین همیشه با سیتوزین ترکیب می شود. آنها به عنوان پایه های زوج شناخته می شوند. اوراسیل فقط در RNA وجود دارد و جایگزین تیمین می شود و با آدنین ترکیب می شود.

هم RNA و هم DNA از جفت باز (مرد + ماده) به عنوان زبان اضافی استفاده می کنند که می تواند در هر جهت بین DNA و RNA با عمل آنزیم های مناسب تبدیل شود. این زبان زن و مرد یا ساختار جفت پایه یک نسخه پشتیبان از تمام اطلاعات ژنتیکی رمزگذاری شده در DNA دو رشته ای ارائه می دهد.

پایه دوقلو معکوس

همه DNA و RNA بر اساس اصل جنسیت جفت شدن بازها عمل می کنند و یک پیوند هیدروژنی ایجاد می کنند. بازهای جفت شده باید به ترتیب به یکدیگر بپیوندند و به DNA و RNA اجازه برهمکنش بدهند (طبق طرح اولیه 12 رشته DNA ما، بدن الماسی خورشید) و همچنین به RNA اجازه می دهد تا پروتئین های عملکردی تولید کند که پیوندهایی را ایجاد می کند که DNA را دو برابر سنتز و ترمیم می کند. مارپیچ DNA انسان در اثر جهش جفت پایه و تغییر جفت های ویرایشگر توالی یا درج ها توسط ارگانیسم های مهندسی شده مانند ویروس آسیب دیده است. مداخله در پایه های زوجی مربوط به فناوری تقسیم جنسیتی شبکه معکوس نفیلیم (NRG) است که بر همه زبان های مرد و زن و روابط آنها تأثیر می گذارد. کپی هایی از DNA با پیوستن زیر واحدهای اسید نوکلئیک با یک جفت باز نر-ماده بر روی هر رشته از مولکول DNA اصلی ایجاد می شود. چنین ارتباطی همیشه در ترکیبات خاصی رخ می دهد. تغییر در ترکیب اصلی DNA، و همچنین بسیاری از سطوح اصلاح ژنتیکی و کنترل ژنتیکی، به سرکوب سنتز DNA کمک می کند. این یک سرکوب عمدی از فعال شدن 12 رشته DNA طرح اولیه، ماتریس سیلیکون است که توسط پروتئین ها مونتاژ و ساخته شده است. این سرکوب ژنتیکی از زمان فاجعه آتلانتیس به طور تهاجمی انجام شده است. ارتباط مستقیمی با سرکوب اتحاد هیروگامی دارد که با اتصال صحیح پایه‌های DNA حاصل می‌شود، که با آن می‌توان پروتئین‌ها را برای بازگرداندن نوشته‌های آتشین DNA ایجاد و جمع کرد.

ویرایش RNA با آسپارتام

یکی از نمونه های اصلاح ژنتیکی و آزمایش با جمعیت استفاده از آسپارتام* است. آسپارتام از نظر شیمیایی از آسپارتات سنتز می شود که عملکرد پیوند اوراسیل- تیمین در DNA را مختل می کند و همچنین عملکرد سنتز پروتئین RNA و ارتباط بین RNA و DNA را کاهش می دهد. ویرایش RNA از طریق افزودن یا حذف اوراسیل و تیمین، میتوکندری سلول را دوباره رمزگذاری کرد، که در آن آسیب میتوکندریایی به بیماری عصبی کمک می‌کند. تیمین یک محافظ قوی از یکپارچگی DNA است. علاوه بر این، کاهش اوراسیل باعث تولید زیرلایه آسپارتات، دی اکسید کربن و آمونیاک می شود.

تداخل با چرخه نیتروژن

در نتیجه انقلاب صنعتی، استقرار مجتمع نظامی از طریق تماس های NEA، چرخه کلی نیتروژن به طور قابل توجهی در طول قرن گذشته تغییر کرده است. در حالی که نیتروژن برای همه حیات شناخته شده روی زمین ضروری است، جنگ های سوخت فسیلی به طور عمدی توسط NAA انجام شده است که زمین را آلوده کرده و به DNA آسیب می رساند. نیتروژن جزء تمام اسیدهای آمینه سازنده پروتئین ها است و در بازهایی که اسیدهای نوکلئیک RNA و DNA را می سازند وجود دارد. با این حال، با به راه انداختن جنگ بر سر سوخت های فسیلی، مجبور به استفاده از موتورها می شوند احتراق داخلی، ایجاد کودهای شیمیایی و آلودگی می کند محیط وسایل نقلیهو در صنایع، مردم به سمیت جدی نیتروژن در اشکال بیولوژیکی کمک کرده اند. اکسید نیتریک، دی اکسید کربن، متان، آمونیاک - همه اینها یک گاز گلخانه ای ایجاد می کند که زمین را مسموم می کند. آب آشامیدنیو اقیانوس ها این آلودگی باعث آسیب و جهش DNA می شود.

تغییر عنصری بدن درد

بنابراین، بسیاری از ما تغییرات عنصری را در خون، اعضای بدن خود (به ویژه در سطح پوست که به تغییرات خون پاسخ می دهد) و تغییرات عمیق در سلول ها و بافت هایمان تجربه کرده ایم. احیای ماده در نتیجه تغییرات مغناطیسی همچنین به سطوح بدن عاطفی - عنصری ما نفوذ می کند و به طور قابل توجهی بر واکنش های سلولی و حافظه ذخیره شده در بدن غریزی (بدن درد) تأثیر می گذارد.

این چرخه جدید هر یک از ما را وادار می کند که به بدن غریزی خود، بدن درد عاطفی-عنصری خود و آنچه برای آن اتفاق می افتد توجه کنیم. رابطه نیروهای خورشیدی و ماه و اثر ترکیبی آنها بر قطبیت نیروهای جسم سیاره ای با این تأثیر در میدان مغناطیسی تنظیم شده است.

متأسفانه، عدم درک اصول عالی قانون طبیعی منجر به هرج و مرج و رنج زیادی برای کسانی می شود که صرف نظر از روش های مورد استفاده در تخریب، تفرقه و خشونت پافشاری می کنند.

با این حال، خروج دسته جمعی نیروهای ماه، موجودات زنجیره ای قمری، فرشتگان سقوط کرده از سیاره ما و منظومه شمسیدر حال حاضر ادامه دارد همانطور که منظومه شمسی قرنطینه می شود، کسانی که معراج شده اند (یا قلبشان پاک است) تنظیم مجدد عمیق مراکز انرژی مقدس خود از تأثیرات قمری به خورشیدی را تجربه خواهند کرد. این انشعاب نیروهای خورشیدی و قمری نه تنها در بدن عاطفی - عنصری، بلکه در مرکز خاجی و همه اندام های تولید مثلی همچنان در حال تغییر است. تعدیل یا بینش بسیاری از مشکلات مرتبط با رنج جنسی را که بر اساس تاریخچه های پنهان مرتبط با موجودات زنجیره قمری برنامه ریزی شده اند، به ارمغان می آورد. مجموعه فرمان های مغناطیسی مادر و میتوکندری ها زنانگی خورشیدی را برای فرزندان زمینی آنها نیز باز می گرداند.

سنتز DNA

با درک اینکه بدن عاطفی-عنصری ما از اتم‌های مبتنی بر کربن به عناصر با پایه بالاتر از طریق فعال‌سازی فرکانس بالا و تغییرات مغناطیسی سیاره‌ای حرکت می‌کند، می‌توانیم نقاط مربوط به رشد معنوی بدن خودمان را که با فرآیندهای کیمیاگری شخصی مرتبط است، به هم متصل کنیم. در بازسازی بدن سوفیانی، دگرگونی کیمیایی تکامل آگاهی ما با درک علمی سنتز DNA ادغام می شود. سنتز DNA به اندازه فعال سازی DNA مهم است که نقش مهم و مستقیمی در عروج معنوی دارد. مادر رکورد DNA میتوکندری را از طریق معکوس کردن جریان های مغناطیسی باز می گرداند و نقشه خون، مغز و سیستم عصبی ما را به عملکرد بالاتر با DNA اصلی واقعی باز می گرداند.

*ولی اسپارتام یک ماده شیمیایی دستکاری شده ژنتیکی است که به عنوان مکمل غذایی توزیع و به بازار عرضه می شود

ترجمه: اوراندا وب