مذكرة إثرائية وحدة الوراثة الجزيئية الأحياء للصف الحادي عشر متقدم
استنتج جريفيث ان العامل المسبب للمرض انتقل من البكتريا الملساء الى البكتريا الخشنة الحية
كيف تأكد جريفيث من ذلك
عزل جريفيث البكتريا من الفأر الميت وعندما زرع البكتريا وجد ان سمة البكتريا الملساء هي الواضحة
قام افري وزملائه بتحديد الجزئ المتسبب في تحول سلالة البكتريا الخشنة الى الملساء كيف ذلك ؟؟؟؟؟
- عزل عدد من الجزينات الضخمة بشكل منفصل (DNA بروتينات ليبيدات البكتريا S )
- البكتريا الخشنة بروتينات البكتريا لم يحدث تحول (اذن البروتين ليس المادة الوراثية)
- البكتريا الخشنة اليبيدات البكتريا و لم يحدث تحول (اذن الليبيدات ليست المادة الوراثية)
- البكتريا الخشنة 81 حدث تحول (اذن DNA هو المادة الوراثية حيث قامت البكتريا الخشنة بدمج DNA المتحرر من البكتريا الملساء الميتة )
المجتمع العلمي لم يتقبل استنتاجات افري بشكل كبير
قدم العالمان (الفريد هيرشي ومارثا تشيس ) الدليل القاطع على ان DNA هو عامل التحول
استخدم العالمان في تجاربهما الفيروس لاقم البكتريا وهو نوع من الفيروسات يهاجم البكتريا
هيرشي وتشيس :
- لا يستطيع الفيروس ان يتكاثر بنفسه ولكن يقوم بحقن مادته الوراثية في الخلايا للتكاثر
- ميز هيرشي وتشيس مكوني الفيروس (M وبروتين التحديد اي جزء يحقن في البكتريا (لان الفيروس عندما يتطفل على البكتريا يحقن فقط مادته الوراثية)
- استخدم العالمان تقنية التمييز بالمواد المشعة لتتبع مسار DNA والبروتين عندما يخترق الفيروس فيها .
التساؤل حول البنية
وحد العطماء الاربعة جهودهم (روز اليند فرانكلين- موريس ويلكتز فرانسيس كريك وجيه واطسون المعلومات اللازمة للاجابة عن اسئلة تتعلق بتركيب DNA
حيود الاشعة السينية
- ويلكنز عمل في كلية كينجز مستخدما تقنية حيود الاشعة السينية وتتضمن تصويب الاشعة السينية نحو جزئ DNA
- انضمت فرانكلين الى فريق ويلكنز حيث استخدم واطسون وكريك هذه البيانات .واشارت الصورة الى ان DNA ذو تركيب لولبي مزدوج ويتكون من شريطين من النيوكليوتيدات الملتفة حول بعضها
- قام واتسون وكريك بتحديد البنية اللولبية المزدوجة لل DNA باستخدام بيانات فرانكلين و والبيانات الرياضية الاخرى .
واطسون وكريك
قام واتسون وكريك بقياس عرض اللولب المزدوج والمسافة بين القواعد باستخدام بيانات تشارجاف وفرانكلين وقاما ببناء نموذج DNA مطابق لابحاث الاخرين
1- الشريطان الخارجيان يتكونان من الرايبوز منقوص الاكسجين والفوسفات بالتبادل
2- ترتبط قاعدة دائما بقاعدة بثلاثة روابط هيدروجينية
3- ترتبط قواعد T و A برابطة هيدررجينية ثنائية
علل المسافة ثابتة بين طرفي السلم
لانه دائما ترتبط قاعدة بيورينية بقاعدة بيريمدينية
عدد القواعد البيريميدينية = عدد القواعد البيورينية (طبقها على اي كائن حي موجود في جدول بيانات)
معالجة الحمض النووي الرايبوزي
اكتشفوا ان شفرة DNA يقاطعها دوريا عدد من المتواليات التي لا توجد في DNA النهائي وتسمى تلك المتواليات الاعتراضية او الانترونات ويطلق على متواليات التشفير البقية في DNA الاكسونات
يطلق على الذي يصنع في النواة RNA الاولي الرسول والذي يحتوي على شفرة DNA الكاملة
خطوات المعالجة
1- استئصال الانترونت قبل مغادرة Mrna الاولي النواة
2- اضافة غلاف واقي الى النهائية 5
3. اضافة ذيل متعدد الادينوسين الى النهائية 3
وظيفة الغلاف الواقي أن يساعد في التعرف على الرايبوسوم
وظيفة الذيل متعدد الادينوسين لا زالت مجهولة
افترض العلماء ان تعليمات بناء البروتين مشفرة في DNA
علل تنوع DNA بين الكاننات الحية ؟؟؟ وذلك بسبب توالي القواعد النتروجينية
- هناك 20 حمض اميني (الوحدة البنائية للبروتين ) وبالتالي هناك على الاقل 20 نوعا من الشفرات
- اذا كانت كل قاعدة نتروجينية مشفرة تعبر عن حمض اميني واحد سيكون هناك 4 شفرات للاحماض الامينية
- واذا كان كل قاعدتين مشفرتين لصالح حمض اميني سيكون هنك 16 شفرة
- واذا كان هناك مجموعة تتكون من 3 قواعد مشفرة لحمض اميني مفرد سيكون هنك 64 شفرة محتملة
الكودون: الشفرة ثلاثية القاعدة الموجودة في DNA
60 كردون اخرى تشير الى الأحماض الامينية 19 الاخرى
الترجمة
1. فور حصول mRNA الى السيتوبلازم يتصل بالنهاية 5 في mRNA وهو المكان الذي تتم قراءة وترجمة الشفرة لبناء البروتين من خلال الترجمة
2. تعمل جزيئات mRNA الناقل كمفسر لمتوالية كودون mRNA
3. ينطوي mRNA ليتخذ شكل ورقة برسيم ويتم نقله عن طريق انزيم يعمل على توصيل حمض اميني محدد الى النهاية وحيث يقع وسط الشريط المنطوي متوالية تشفير ثلاثية القاعدة يطلق عليها اسم الكودون المضاد و الذي يكون مكملا للكودون في mRNA
ملاحظة :على الرغم من ان شفرة الحمض النووي الرايبوزي تقرأ 5 الى 3 يقرءشأ الكودون المضاد 3 الى 5
دور الرايبوسوم
- يتكون الرايبوسوم من وحدتين فرعتين تكون منفصلة وترتبط عند بدأ عملية الترجمة
- عندما يغادر mRNA النواة يجتمع جرئي الرايبوسوم ويتصلان ب mRNA ليكتمل الرايبوسوم
- يرتبط DNA ذو الكودون المضاد الذي يحمل الحمض الاميني الميثيونين ويرتبط بكودون البدء في mRNA عند النهاية 5
- يوجد اخدود في الرايبوسوم يسمى المقر الببتيديلي p حيث ينتقل DNA المكمل mRNA
- ينتقل tRNA اخر يحمل حمض اميني اخر حسب الشفرة في mRNA (مثلا في الرسمة الحمض الاميني الفنيل الانين والكودون المضاد في RNA كون AAA الى المقر الامينواسيلي A
- يعمل جزء من rRNA كانزيم كيف التحفيز تكون رابطة بين الحمضين الامينيين في المقر الببتيديلي و الامينواسيلي
- ينتقل AA في المقر الببتيديلي الى مقر ثالث يسمى مقر الخروج حيث يخرج من الرايبوسوم
- يتحرك الرايبوسوم وينتقل من المقر الامينوسيئي للبيتيديلي
- يدخل A جديد اخر الى الامينوسيلي بحيث يكمل الكودون mRNA
- يستمر الرايبوسوم بالتحرك الى المقر الاسينواسيلي الذي يتضمن كودون الايقاف
- يرسل كودون الايقاف اشارة تفيد بنهاية صنع البروتين
- استدعاء بروتينات تحرير mRNA اخر Trna
- ينقسم الرايبوسوم الى وحدات فرعية ويتفكك وتنتهي عملية صنع البروتين