မျိုးဗီဇဖော်ပြမှုတွင် DNA နှင့် RNA အကြား ဆက်နွယ်မှု

မျိုးဗီဇဖော်ပြမှုတွင် DNA နှင့် RNA အကြား ဆက်နွယ်မှု

မျိုးဗီဇဖော်ပြခြင်းဆိုသည်မှာ ဆဲလ်များတွင်သိမ်းဆည်းထားသော မျိုးရိုးဗီဇဆိုင်ရာအချက်အလက်များကို အသုံးပြု၍ သက်ရှိများ၏ဖွဲ့စည်းပုံနှင့် လုပ်ဆောင်ချက်ကို ဆုံးဖြတ်ပေးသည့် လုပ်ဆောင်နိုင်သောထုတ်ကုန်များ၊ အဓိကအားဖြင့် ပရိုတင်းများကို ထုတ်လုပ်သည့် လုပ်ငန်းစဉ်ဖြစ်သည်။ ဤလုပ်ငန်းစဉ်တွင် DNA နှင့် RNA တို့သည် အလွန်နီးကပ်ပြီး အပြန်အလှန်ဖြည့်စွက်ပေးသည့် ဆက်ဆံရေးရှိသည်။ DNA သည် မျိုးရိုးဗီဇဆိုင်ရာအချက်အလက်များ၏ တည်ငြိမ်သော "မော်ကွန်းတိုက်" အဖြစ်ဆောင်ရွက်ပြီး RNA သည် "ကြားခံ" နှင့် "အကောင်အထည်ဖော်သူ" အဖြစ်ဆောင်ရွက်ပြီး ထိုအချက်အလက်များကို ဆဲလ်အတွင်း လုပ်ဆောင်နိုင်သော မော်လီကျူးများ အဖြစ်သို့ ဘာသာပြန်ဆိုရန် ကူညီပေးသည် ။ မျိုးဗီဇဖော်ပြခြင်းတွင် DNA နှင့် RNA အကြား ဆက်နွယ်မှုကို နားလည်ခြင်းသည် ဆဲလ်များ မည်သို့ကြီးထွား၊ လိုက်လျောညီထွေဖြစ်အောင် ပြုလုပ်ပြီး ၎င်းတို့၏ပတ်ဝန်းကျင်ကို မည်သို့တုံ့ပြန်သည်ကို ရှင်းပြရန်အတွက် အရေးကြီးပါသည်။

DNA ကို မျိုးရိုးဗီဇဆိုင်ရာ အချက်အလက်များ၏ အရင်းအမြစ်အဖြစ်

DNA (ဒီအောက်ဆီရိုင်ဘိုနျူကလီးအစ်အက်ဆစ်) သည် မျိုးရိုးဗီဇဆိုင်ရာ ညွှန်ကြားချက်များကို နျူကလီယိုတိုက် အစီအစဉ်ပုံစံဖြင့် သိမ်းဆည်းထားသော မော်လီကျူးတစ်ခုဖြစ်သည်။ DNA တွင် နိုက်ထရိုဂျင်ဘေ့စ်လေးခုဖြစ်သည့် အဒီနင်း (A)၊ သိုင်မင်း (T)၊ ဂွာနင်း (G) နှင့် ဆိုက်တိုစင်း (C) တို့ဖြင့် ဖွဲ့စည်းထားသည်။ ဤဘေ့စ်များ၏ အစီအစဉ်သည် မျိုးဗီဇများကို ဖွဲ့စည်းပေးပြီး ၎င်းတို့သည် သီးခြား RNA နှင့်/သို့မဟုတ် ပရိုတင်းများ ပြုလုပ်ရန်လိုအပ်သော အချက်အလက်များပါရှိသော DNA ၏ အပိုင်းအစများဖြစ်သည်။ DNA ကို ယေဘုယျအားဖြင့် eukaryotic သက်ရှိများ၏ နျူကလီးယပ်စ်တွင် တွေ့ရှိရပြီး prokaryotes များတွင် ၎င်းကို ဆိုက်တိုပလာဇမ်၏ နျူကလီးယပ်စ်ဒေသတွင် တွေ့ရှိရသည်။

DNA ရဲ့ မျိုးရိုးဗီဇပစ္စည်းအနေနဲ့ အဓိကအားသာချက်ကတော့ တည်ငြိမ်မှုပါပဲ။ သူ့ရဲ့ double-helix ဖွဲ့စည်းပုံနဲ့ thymine (uracil အစား) ရှိနေခြင်းက DNA ကို ဓာတုဗေဒဆိုင်ရာ ပျက်စီးမှုတွေကို ပိုမိုခံနိုင်ရည်ရှိစေပါတယ်။ ထို့အပြင် DNA မှာ ထိရောက်တဲ့ ပြုပြင်မှုယန္တရားတစ်ခု ရှိပါတယ်။ ဒါကြောင့် ရေရှည်သတင်းအချက်အလက် သိမ်းဆည်းဖို့အတွက် အကောင်းဆုံးဖြစ်စေပါတယ်။ ဒါပေမယ့် ဒီတည်ငြိမ်မှုက DNA ဟာ ဆဲလ်လုပ်ဆောင်ချက်တွေကို လုပ်ဆောင်ဖို့ "တိုက်ရိုက်" အလုပ်မလုပ်ဘူးလို့လည်း ဆိုလိုပါတယ်။ ၎င်းရဲ့ သတင်းအချက်အလက်တွေကို အသုံးပြုရန် ကြားခံတစ်ဦး လိုအပ်ပါတယ်။

RNA သည် ချိတ်ဆက်ကိရိယာနှင့် အကောင်အထည်ဖော်သူအဖြစ်

RNA (ရိုင်ဘိုနျူကလစ်အက်ဆစ်) သည် DNA နှင့်ဖွဲ့စည်းပုံဆင်တူသော မော်လီကျူးတစ်ခုဖြစ်သော်လည်း အရေးကြီးသော ကွဲပြားချက်အချို့ရှိသည်။ RNA သည် ယေဘုယျအားဖြင့် ကြိုးတစ်ချောင်းတည်းဖြင့်ဖွဲ့စည်းထားပြီး သကြားရိုင်ဘို့စ်ပါဝင်ပြီး သိုင်မင်း (T) အစား ယူရာဆယ် (U) ကို အသုံးပြုသည်။ ဤကွဲပြားချက်များသည် RNA ကို ပိုမိုပြောင်းလွယ်ပြင်လွယ်ရှိစေပြီး ကွဲပြားသော သုံးဖက်မြင်ဖွဲ့စည်းပုံများအဖြစ် ပုံဖော်ရန် ပိုမိုလွယ်ကူစေသောကြောင့် ဆဲလ်အတွင်း အခန်းကဏ္ဍ များစွာကို လုပ်ဆောင်နိုင်စေပါသည် ။

DNA နှင့် RNA အကြား ဆက်နွယ်မှုကို မော်လီကျူးဇီဝဗေဒ၏ “ဗဟိုတရားသေအယူဝါဒ” သဘောတရားတွင် ရှင်းရှင်းလင်းလင်း မြင်တွေ့နိုင်သည်- မျိုးရိုးဗီဇဆိုင်ရာ အချက်အလက်များသည် DNA မှ RNA သို့ စီးဆင်းပြီးနောက် RNA မှ ပရိုတင်းသို့ စီးဆင်းသည်။ ဤသဘောတရားတွင် ခြွင်းချက်များရှိသော်လည်း (ဥပမာ၊ retrovirus များတွင် ပြောင်းပြန်မှတ်တမ်း)၊ ယေဘုယျအားဖြင့် ဤသတင်းအချက်အလက်စီးဆင်းမှုသည် မျိုးရိုးဗီဇဖော်ပြမှုအတွက် အခြေခံဖြစ်သည်။

ပထမအဆင့်: မျိုးဗီဇပြောင်းလဲခြင်း (DNA မှ RNA သို့)

DNA နှင့် RNA ကို ချိတ်ဆက်ပေးသည့် အဓိကအဆင့်မှာ DNA မှ RNA ထဲသို့ အချက်အလက်များ ကူးယူခြင်းလုပ်ငန်းစဉ်ဖြစ်ပြီး transcription ဖြစ်သည်။ ဤအဆင့်တွင် RNA polymerase အင်ဇိုင်းသည် promoter ဟုခေါ်သော DNA ရှိ သတ်မှတ်ထားသော ဒေသတစ်ခုနှင့် တွယ်ကပ်ပြီးနောက် double helix ၏ အစိတ်အပိုင်းတစ်ခုကို ဖွင့်ကာ DNA ကြိုးတစ်ချောင်းကို template အဖြစ် ဖတ်သည်။ ထို့နောက် RNA polymerase သည် ဖြည့်စွက် RNA nucleotides များကို စုစည်းသည်- A သည် U နှင့် တွဲဖက်၊ T သည် A နှင့် တွဲဖက်၊ G သည် C နှင့် တွဲဖက်၊ C သည် G နှင့် တွဲဖက်။

ကူးယူခြင်း၏ရလဒ်မှာ transcript ဟုခေါ်သော RNA မော်လီကျူးတစ်ခုဖြစ်သည်။ ကူးယူနေသော မျိုးဗီဇသည် ပရိုတင်းကုဒ်ဂျင်းတစ်ခုဖြစ်ပါက transcript သည် messenger RNA (mRNA) ဖြစ်သည်။ mRNA သည် DNA မှ ပရိုတင်းများပေါင်းစပ်သည့် ရိုင်ဗိုဆုမ်းများသို့ မျိုးရိုးဗီဇကုဒ် ပုံစံဖြင့် "သတင်းစကား" ကို သယ်ဆောင်သည် ။ ယူကာရီယိုများတွင် transcription သည် ဆဲလ်နျူကလိယတွင် ဖြစ်ပေါ်ပြီး prokaryotes များတွင် cytoplasm တွင် ဖြစ်ပေါ်သည်။

ကူးယူခြင်းလုပ်ငန်းစဉ်သည် အချက်အလက်များကို ကူးယူခြင်းသက်သက်မဟုတ်ဘဲ၊ ၎င်းသည် အရေးကြီးသော ထိန်းချုပ်ချက်တစ်ခုအဖြစ်လည်း ဆောင်ရွက်ပါသည်။ ဆဲလ်များသည် ကူးယူမှုအချက်များ၊ activator များနှင့် repressors များကဲ့သို့သော ထိန်းညှိပေးသော ပရိုတိန်းများမှတစ်ဆင့် RNA polymerase ပရိုမိုတာများထံ ဝင်ရောက်ခွင့်ကို ထိန်းချုပ်ခြင်းဖြင့် မည်သည့်ဂျင်းများ "ဖွင့်ထားသည်" သို့မဟုတ် "တိတ်ဆိတ်နေသည်" ကို ထိန်းညှိနိုင်သည်။

eukaryotes များတွင် RNA လုပ်ငန်းစဉ်- pre-mRNA မှ ရင့်ကျက်သော mRNA အထိ

ယူကာရီယိုများတွင် mRNA သည် ကူးယူပြီးနောက် ချက်ချင်းအသုံးပြုရန် အဆင်သင့်မဖြစ်သေးပါ။ ကနဦးထုတ်ကုန်ကို pre-mRNA ဟုခေါ်ပြီး ၎င်းတွင် non-coding regions (introns) နှင့် coding regions (exons) တို့ ပါဝင်နေဆဲဖြစ်သည်။ Pre-mRNA သည် အဆင့်များစွာကို ဖြတ်သန်းရမည်-

၁။ ၅' ဦးထုပ်ထည့်သွင်းခြင်း၊ ၎င်းသည် mRNA ကို ယိုယွင်းပျက်စီးခြင်းမှ ကာကွယ်ပေးပြီး ရိုင်ဗိုဆုမ်း ချိတ်ဆက်မှုကို လွယ်ကူချောမွေ့စေသည့် ၅' အဆုံးတွင် ပြုပြင်မွမ်းမံမှုတစ်ခုဖြစ်သည်။
၂။ Splicing ဆိုသည်မှာ intron များကို ဖယ်ရှားခြင်းနှင့် exon များ ပေါင်းစပ်ခြင်း ဖြစ်သည်။ ဤလုပ်ငန်းစဉ်ကို spliceosome complex မှ ဆောင်ရွက်သည်။ Splicing သည် အခြား splicing များကိုလည်း ခွင့်ပြုပြီး exon များ၏ ပေါင်းစပ်မှု အမျိုးမျိုးသည် တူညီသော gene မှ မတူညီသော ပရိုတင်းများကို ထုတ်လုပ်နိုင်သည်။
၃။ mRNA တည်ငြိမ်မှုကို မြှင့်တင်ပေးပြီး mRNA ကို နျူကလိယမှ သယ်ယူပို့ဆောင်ရန် ကူညီပေးသည့် ၃' အဆုံးတွင် poly-A အမြီးတစ်ခု ထည့်သွင်းခြင်း။

ဤလုပ်ငန်းစဉ်သည် DNA နှင့် RNA အကြား ပိုမိုရှုပ်ထွေးသော ဆက်နွယ်မှုကို ဖော်ထုတ်ပေးသည်- DNA သည် အခြေခံပုံစံကို ပံ့ပိုးပေးပြီး RNA ကို ၎င်းတွင်ပါဝင်သော မျိုးဗီဇအရေအတွက်ထက် ပိုမိုများပြားသော ထုတ်ကုန်အမျိုးမျိုးကို ထုတ်လုပ်ရန် "ပြုပြင်" နိုင်သည်။

ဒုတိယအဆင့်: ဘာသာပြန်ခြင်း (RNA မှ ပရိုတင်းသို့)

mRNA ရင့်ကျက်လာပြီးနောက်၊ နောက်တစ်ဆင့်မှာ ဘာသာပြန်ခြင်းဖြစ်ပြီး၊ mRNA နျူကလီယိုတိုက် အစီအစဥ်ကို ပရိုတင်းဖွဲ့စည်းရန် အမိုင်နိုအက်ဆစ် အစီအစဥ်အဖြစ်သို့ ပြောင်းလဲခြင်း လုပ်ငန်းစဉ်ဖြစ်သည်။ ဘာသာပြန်ခြင်းသည် rRNA (ရိုင်ဘိုဆိုမယ် RNA) နှင့် ပရိုတင်းများဖြင့် ဖွဲ့စည်းထားသော ရိုင်ဘိုဆုမ်းများတွင် ဖြစ်ပေါ်သည်။

ရိုင်ဗိုဆုမ်းများသည် mRNA ကိုဒွန်ဟုခေါ်သော နျူကလီယိုတိုက်သုံးမျိုးပါ အုပ်စုများဖြင့် ဖတ်သည်။ ကိုဒွန်တစ်ခုစီသည် သီးခြားအမိုင်နိုအက်ဆစ်တစ်ခုကို ကုဒ်လုပ်သည်။ tRNA (transfer RNA) မော်လီကျူးတစ်ခုသည် သင့်လျော်သော အမိုင်နိုအက်ဆစ်ကို သယ်ဆောင်ပြီး mRNA ပေါ်ရှိ ကိုဒွန်နှင့် တွဲဖက်ပေးသော anticodon ရှိသည်။ မှန်ကန်သော tRNA ချိတ်ဆက်သောအခါ၊ ရိုင်ဗိုဆုမ်းသည် အမိုင်နိုအက်ဆစ်များကို polypeptide chain အဖြစ် စုစည်းပြီး ဘာသာပြန်ခြင်း၏ အဆုံးကို အမှတ်အသားပြုသည့် stop codon သို့ မရောက်မချင်း စုစည်းသည်။

ဤနေရာတွင် DNA နှင့် RNA အကြား ဆက်နွယ်မှုကို လုပ်ဆောင်ချက်စီးရီးတစ်ခုအဖြစ် ရှုမြင်ပါသည်- DNA သည် ညွှန်ကြားချက်များကို သိမ်းဆည်းသည်၊ mRNA သည် ညွှန်ကြားချက်များကို သယ်ဆောင်သည်၊ tRNA သည် ညွှန်ကြားချက်များကို ဘာသာပြန်သည်၊ နှင့် rRNA သည် ပရိုတင်းစုစည်းမှုကို လုပ်ဆောင်သည့် ယန္တရားကို ဖွဲ့စည်းသည်။

မျိုးဗီဇဖော်ပြမှုကို လွှမ်းမိုးသော အခြား RNA အမျိုးအစားများ

mRNA၊ tRNA နှင့် rRNA အပြင်၊ အခြား RNA အမျိုးအစားများစွာသည် မျိုးဗီဇဖော်ပြမှုတွင် အထူးသဖြင့် ထိန်းညှိပေးရာတွင် အခန်းကဏ္ဍမှ ပါဝင်ပါသည် ။ ဥပမာအားဖြင့်-

– miRNA (microRNA) နှင့် siRNA (သေးငယ်သော နှောင့်ယှက်သည့် RNA): ဤသေးငယ်သော RNA များသည် သတ်မှတ်ထားသော mRNA များနှင့် ချည်နှောင်နိုင်ပြီး ၎င်းတို့ကို ဖျက်ဆီးခြင်း သို့မဟုတ် ၎င်းတို့၏ ဘာသာပြန်ဆိုခြင်းကို အဟန့်အတားဖြစ်စေနိုင်သည်။ ထို့ကြောင့် RNA သည် မျိုးဗီဇဖော်ပြမှုကို "ပိတ်ခြင်း" တွင် တိုက်ရိုက်အခန်းကဏ္ဍမှ ပါဝင်သည်။
– lncRNA (ကုဒ်မပါဝင်သော ရှည်လျားသည့် RNA): ကုဒ်မပါဝင်သော ရှည်လျားသည့် RNA သည် ခရိုမတင်ပြုပြင်ပေးသော ပရိုတင်းများကို စုဆောင်းခြင်း သို့မဟုတ် mRNA တည်ငြိမ်မှုကို လွှမ်းမိုးခြင်းကဲ့သို့သော ယန္တရားအမျိုးမျိုးမှတစ်ဆင့် မျိုးဗီဇဖော်ပြမှုကို ထိန်းညှိရာတွင် အခန်းကဏ္ဍမှ ပါဝင်သည်။
– snRNA (သေးငယ်သော နျူကလီးယား RNA): intron-exon splicing အတွက် spliceosome ၏ အရေးကြီးသော အစိတ်အပိုင်း။

ထိန်းညှိပေးသော RNA များရှိနေခြင်းက DNA နှင့် RNA အကြား ဆက်နွယ်မှုသည် ရိုးရှင်းသော တစ်လမ်းသွားလမ်းမဟုတ်ကြောင်း အကြံပြုထားသည်။ RNA သည် DNA အချက်အလက်မည်မျှကို ပရိုတင်းများအဖြစ်သို့ ဘာသာပြန်ဆိုသည်၊ အချိန်နှင့် သတ်မှတ်ထားသော ဆဲလ်အမျိုးအစားများတွင် ဘာသာပြန်ဆိုသည်ကို ထိန်းညှိနိုင်သည်။

မျိုးဗီဇဖော်ပြမှုကို ထိန်းညှိခြင်း- DNA မှ RNA အထိ ထိန်းချုပ်အချက်များ

ဆဲလ်များသည် မျိုးဗီဇအားလုံးကို အချိန်တိုင်းဖော်ပြလေ့မရှိပါ။ မျိုးဗီဇဖော်ပြမှုကို ထိန်းညှိခြင်းသည် အဆင့်များစွာတွင် ဖြစ်ပေါ်နိုင်ပြီး အဓိကအားဖြင့်-

၁။ DNA/ခရိုမတင် (ယူကယ်ရီယိုတစ်သာ) ကို ထိန်းညှိခြင်း- DNA ကို ဟစ်စတုန်းပြုပြင်မွမ်းမံခြင်းနှင့် DNA မီသိုင်းလေးရှင်းခြင်းမှတစ်ဆင့် အကျဉ်းချုံ့နိုင်သည် သို့မဟုတ် ဖြန့်ကျက်နိုင်သည်။ အလွန်အကျဉ်းချုံ့ထားသော DNA ကို မှတ်တမ်းတင်ရန် ခက်ခဲသည်။
၂။ ကူးယူဖော်ပြမှု ထိန်းညှိခြင်း- ကူးယူဖော်ပြမှုအချက်များသည် RNA polymerase သည် ကူးယူဖော်ပြမှုကို စတင်နိုင်ခြင်း ရှိ၊ မရှိကို ဆုံးဖြတ်ပေးသည်။
၃။ မှတ်တမ်းရေးသားပြီးနောက် ထိန်းညှိခြင်း- အခြားရွေးချယ်စရာ splicing၊ RNA တည်းဖြတ်ခြင်းနှင့် mRNA တည်ငြိမ်မှုနှင့် သယ်ယူပို့ဆောင်ခြင်းတို့ ပါဝင်သည်။
၄။ ဘာသာပြန်ဆိုခြင်း ထိန်းညှိခြင်း- mRNA ကို ဆဲလ်အခြေအနေပေါ် မူတည်၍ ပိုမြန် သို့မဟုတ် နှေးနှေး ဘာသာပြန်ဆိုနိုင်သည်။
၅။ ဘာသာပြန်ပြီးနောက် ထိန်းညှိမှု- ဖွဲ့စည်းထားသော ပရိုတင်းများကို လိုအပ်သလို ပြုပြင်မွမ်းမံနိုင်သည် သို့မဟုတ် ဖျက်ဆီးနိုင်သည်။

အဆင့်တိုင်းတွင် DNA သည် သတင်းအချက်အလက်၏ အခြေခံကို ပံ့ပိုးပေးပြီး RNA သည် ထိုသတင်းအချက်အလက်မည်မျှသည် အစစ်အမှန်ထုတ်ကုန်ဖြစ်လာသည်ကို ဆုံးဖြတ်ပေးသည့် အဓိကအကောင်အထည်ဖော်သူနှင့် ထိန်းညှိပေးသူဖြစ်သည်။

နိဂုံး

မျိုးဗီဇဖော်ပြမှုတွင် DNA နှင့် RNA အကြား ဆက်နွယ်မှုသည် မော်လီကျူးအဆင့်တွင် အသက်ရှင်သန်မှုမည်သို့လုပ်ဆောင်သည်၏ အဓိကအချက်ဖြစ်သည်။ DNA သည် မျိုးရိုးဗီဇဆိုင်ရာ အချက်အလက်များ၏ တည်ငြိမ်သော သိုလှောင်ရာနေရာအဖြစ် ဆောင်ရွက်ပြီး RNA သည် ထိုအချက်အလက်ကို မှတ်တမ်းတင်ခြင်း၊ သယ်ဆောင်ခြင်း၊ ဘာသာပြန်ခြင်းနှင့် ထိန်းညှိခြင်းအတွက်ပင် တာဝန်ရှိသည်။ မှတ်တမ်းတင်ခြင်းသည် DNA အချက်အလက်ကို RNA အဖြစ်သို့ ပြောင်းလဲပေးပြီး ဘာသာပြန်ပြီးနောက် RNA အချက်အလက်ကို ပရိုတင်းများအဖြစ်သို့ ပြောင်းလဲပေးသည်။ ထို့အပြင်၊ ကုဒ်မပါသော RNA အမျိုးအစားအမျိုးမျိုးသည် မျိုးဗီဇဖော်ပြမှု၏ ထိန်းညှိပေးသူများအဖြစ် RNA ၏ အခန်းကဏ္ဍကို တိုးချဲ့ပေးပြီး စနစ်ကို ပိုမိုတက်ကြွပြီး ပတ်ဝန်းကျင်အပေါ် တုံ့ပြန်မှုရှိစေသည်။ ဤဆက်နွယ်မှုကို နားလည်ခြင်းသည် အမွေဆက်ခံမှု၏ အခြေခံ၊ သက်ရှိဖွံ့ဖြိုးမှု၊ မျိုးရိုးဗီဇဆိုင်ရာရောဂါအမျိုးမျိုး၏ အကြောင်းရင်းများ နှင့် မျိုးဗီဇအခြေခံကုထုံး များအတွက် အလားအလာကို ပိုမိုနားလည်ရန် ကျွန်ုပ်တို့အား ကူညီပေးနိုင်ပါသည်။