Hababka Qoraalka ee Bayoolajiga Molecular-ka
Qoraalka waa hab aasaasi ah oo ku saabsan bayoolajiga molecular kaas oo isku xira macluumaadka hidde-sidaha ee DNA-da iyo soo saarista molecules-ka RNA. Iyada oo loo marayo qoraalka, taxanaha nucleotide-ka ee DNA-da waxaa loo "tarjumaa" RNA, kaas oo markaa u dhaqmi kara sida RNA-ga farriinta (mRNA) ee isku-darka borotiinka, ama sida RNA-yada kale ee shaqeeya sida rRNA iyo tRNA. Habkani waa qayb muhiim ah oo ka mid ah dogma dhexe ee bayoolajiga: DNA → RNA → Borotiin. In kasta oo ay u ekaan karto mid fudud, qoraalka waxaa ku jira taxane ah tallaabooyin abaabulan, ensaymo kala duwan, iyo nidaam adag si unugyadu u muujiyaan hidde-sideyaasha si sax ah sida loogu baahdo.
Fikradaha aasaasiga ah ee qoraalka
Qoraalka qoraalka, hal ka mid ah xargaha DNA-da ayaa loo isticmaalaa sidii xarig template ah. Ensaymka polymerase-ka RNA wuxuu akhriyaa xarig template ah laga bilaabo 3' ilaa 5' wuxuuna isku daraa RNA cusub jihada 5' ilaa 3'. Taxanaha RNA ee ka dhasha waa mid dhameystiraya xarigga template-ka DNA, iyadoo leh farqi muhiim ah: RNA wuxuu isticmaalaa uracil-ka salka (U) halkii uu ka isticmaali lahaa thymine (T). Sidaa darteed, haddii A uu ku jiro DNA-da, U waa lammaanaha salka ee RNA, haddii C uu jiro, G waa lammaanaha salka (iyo caksigeeda).
Kala-soocidda waxay ku dhici kartaa noocyo kala duwan oo hiddo-sideyaal ah. Hiddo-sideyaasha ku-xidha borotiinka waxay soo saaraan mRNA, halka hiddo-sideyaasha kale ay soo saari karaan RNA aan ku-xidhanayn oo aan loo tarjumin borotiin laakiin leh hawlo qaab-dhismeed iyo nidaamin, sida rRNA (baloogyada dhismaha ribosomal), tRNA (sida amino acid), snRNA (isku-xidhka), iyo noocyo kala duwan oo miRNA/lncRNA ah oo nidaamiya muujinta hidda-wadaha.
Qaybaha ugu muhiimsan iyo farqiga u dhexeeya prokaryotes iyo eukaryotes
Prokaryotes (tusaale ahaan, bakteeriyada), habka qorista qoraalka waa mid fudud. Guud ahaan waxaa jira hal polymerase oo RNA ah oo aasaasi ah, oo ay weheliso qodob sigma ah, kaas oo aqoonsanaya dhiirrigeliyaha. Intaa waxaa dheer, maadaama bakteeriyadu aysan lahayn xudunta, qorista iyo turjumaaddu waxay isku mar ka dhici karaan goobaha ku xiga.
Taas bedelkeeda, eukaryotes-ka (tusaale ahaan, aadanaha), qoraalku waa mid aad u adag. Dhowr polymerases oo RNA ah ayaa jira: RNA polymerase I (wuxuu qoraa rRNAs gaar ah), RNA polymerase II (wuxuu qoraa mRNAs iyo qaar ka mid ah snRNAs/miRNAs), iyo RNA polymerase III (wuxuu qoraa tRNAs iyo 5S rRNAs). Intaa waxaa dheer, DNA-da eukaryotic waxaa lagu duubay chromatin, sidaa darteed helitaanka hiddo-wadaha waxay u baahan tahay sharciyeyn dheeraad ah, oo ay ku jiraan wax-ka-beddelka histone, dib-u-habaynta chromatin, iyo arrimo kala duwan oo qoraal guud iyo mid gaar ah.
Marxaladda 1aad: Bilaabidda qoraalka qoraalka
Bilaabiddu waa marxaladda bilowga ah marka mishiinnada qoraalka lagu ururiyo goobta saxda ah ee DNA-da. Hawshani waxay ka bilaabataa aqoonsiga dhiirrigeliye, taxane DNA gaar ah oo ka sarreeya hidda-wadaha kaas oo go'aamiya barta bilowga qoraalka.
Bilaabidda unugyada prokaryotes
Bakteeriyada, arrimaha sigma waxay ka caawiyaan RNA polymerase inay aqoonsato walxaha muhiimka ah ee dhiirrigeliya sida sanduuqa Pribnow iyo sanduuqa 35. Ka dib marka RNA polymerase uu ku xidhmo dhiirrigeliyaha, waxaa sameysma "isku-dhafan xiran". DNA-da ku wareegsan barta bilowga ayaa markaa qayb ahaan furma, taasoo samaysa "isku-dhafan furan," taasoo u oggolaanaysa RNA polymerase inay bilowdo isu-ururinta nucleotides-ka RNA ee ugu horreeya.
Bilaabidda eukaryotes
Eukaryotes-ka, bilowga waxaa ku jira borotiinno badan. Hidde-sidayaasha ay qoreen RNA polymerase II, dhiirrigeliyayaashu badanaa (inkastoo aysan had iyo jeer ahayn) waxay ka kooban yihiin walxo sida sanduuqa TATA. Borotiinka TATA-ku-xidha (TBP), oo qayb ka ah isku-dhafka TFIID, wuxuu aqoonsadaa sanduuqa TATA wuxuuna shaqaaleeyaa arrimo kale oo guud oo qoraal ah (TFIIA, TFIIB, TFIIE, TFIIF, iyo TFIIH) iyo sidoo kale polymerase RNA II. Isku-dhafkan waxaa loo yaqaan isku-dhafka kahor bilowga.
TFIIH waxay door muhiim ah ka ciyaartaa sababtoo ah waxay leedahay helicase (nasashada DNA) iyo firfircoonida kinase, taas oo fosforylaysa CTD (C-terminal domain) ee RNA polymerase II. Fosforylaynta CTD waxay ka caawisaa RNA polymerase II inay "sii deyso" kor u qaadaha oo ay gasho marxaladda dheeraynta, iyadoo sidoo kale bixinaysa goob loogu talagalay borotiinnada farsamaynta RNA.
Marxaladda 2: Kordhinta qoraalka qoraalka
Ka dib bilowga, polymerase-ka RNA wuxuu ku socdaa DNA-da qaab-dhismeedka wuxuuna dheereeyaa silsiladda RNA. Nucleotides-ka RNA (ATP, UTP, GTP, CTP) ayaa mid mid loogu daraa, maadaama lammaanayaasha salka ay dhacaan. Inta lagu jiro dheereynta, polymerase-ka RNA wuxuu sameeyaa xumbo qoraal ah halkaas oo DNA-du si ku meel gaar ah u kala furfurto. Ka dambeeya polymerase-ka, DNA-da way kala furfurtaa, halka RNA-da cusub ee la sameeyay ay ka baxdo isku-dhafka ensaymka.
Dheellitirku wuxuu kaloo leeyahay farsamo sax ah oo xaddidan. Haddii cillad dhacdo, polymerase-ka RNA wuxuu joojin karaa oo sixi karaa qaladka isagoo jaraya dhammaadka khaldan ee RNA, ka dibna sii wadaya isku-darka.
Eukaryotes-ka, dheereynta waxaa badanaa la socda nidaamin dheeraad ah, sida joojinta RNA polymerase II oo u dhow kor u qaadaha. Joojintani waxay lagama maarmaan u tahay nidaaminta hidda-wadaha isku-dubaridka ah iyo u diyaargarowga qorista degdega ah marka unuggu helo calaamado gaar ah.
Marxaladda 3: Joojinta qoraalka qoraalka
Joojintu waa habka joojinta qoraalka iyo sii deynta RNA iyo RNA polymerase ee DNA-da.
Joojinta prokaryotes-ka
Waxaa jira laba farsamo oo waaweyn:
1. Joojinta gudaha (rho-independent): DNA-du waxay leedahay taxane soo saara RNA-ka hodanka ah ee GC-ga oo sameeya qaab-dhismeed timaha lagu xidho, oo ay ku xigto taxane U-hodan ah. Birta timaha lagu xidho waxay sababtaa in RNA polymerase-ku joogsado, isku xidhka RNA-DNA-na uu daciifo si isku-dhafka uu u kala baxo.
2. Joojinta ku-tiirsanaanta Rho: Borotiinka rho (helicase) wuxuu ku dhegaa RNA-ga wuxuuna ka dambeeyaa ilaa uu gaaro polymerase-ka RNA ee hakadka ku jira, ka dibna wuxuu RNA-ga ka sii daayaa isku-dhafka qoraalka.
Joojinta eukaryotes (RNA polymerase II)
Hiddo-sidayaal badan, RNA polymerase II waxay dhaaftaa calaamadda polyadenylation (tusaale ahaan, AAUAAA ee RNA) ka dibna waxaa kala gooya isku-dhafka habaynta. Ka dib marka la kala jaro, joojinta waxay ku dhici kartaa qaabka "torpedo" (enzyme exonuclease ayaa burburisa RNA-da hartay waxayna eryadaa polymerase-ka) ama qaabka isbeddelka qaab-dhismeedka ee isku-dhafan. Joojinta polymerase-ka RNA I iyo III waxay leedahay farsamo ka duwan, oo si gaar ah u gaar ah.
Habaynta RNA ee eukaryotes: laga bilaabo pre-mRNA ilaa mRNA bislaaday
Farqiga weyn ee u dhexeeya prokaryotes iyo eukaryotes waa in mRNA-da eukaryotic guud ahaan waa in la farsameeyaa ka hor inta aan la turjumin. Hawshan waxay dhacdaa si wadajir ah (oo ay weheliso qoraal) waxaana ka mid ah:
1. Ku lifaaqan dabool 5' ah: Ku darista kooxda 7-methylguanosine dhammaadka 5'. Daboolku wuxuu ka ilaaliyaa RNA-da inay burburto, wuxuu ka caawiyaa dhoofinta cytoplasm-ka, waana lama huraan bilowga tarjumaadda.
2. Isku-xidhka: Ka saarista introns-ka iyo isku-xidhka exons-ka iyadoo la adeegsanayo spliceosome-ka. Isku-xidhka kale wuxuu soo saari karaa isoforms borotiin badan oo ka yimaada hal hiddo-wade, taasoo kordhinaysa kala duwanaanshaha borotiinka.
3. Polyadenylation (dabada poly-A): Ku darista dabada poly-A ee dhamaadka 3'. Dabadani waxay kordhisaa xasilloonida mRNA, waxay ka caawisaa dhoofinta, waxayna saamaysaa hufnaanta turjumaadda.
RNA-ga aan la farsamayn (pre-mRNA) badanaa lama turjumo. Nidaamka xakamaynta tayada ee unugga ayaa hayn doona ama burburin doona RNA-ga cilladaysan.
Nidaaminta qoraalka: maxay dhammaan hiddo-sidayaashu u firfircoonayn mar walba?
Qoraalka waa barta ugu muhiimsan ee lagu xakameeyo muujinta hidda-wadaha. Unugyadu waxay nidaamiyaan hidda-wadaha firfircoon, sida xooggan ee loo qoro, iyo goorta la joojiyo qoraalka. Xeerkani wuxuu u oggolaanayaa unugyada inay ka jawaabaan isbeddellada deegaanka, calaamadaha hoormoonka, walbahaarka, ama baahiyaha koritaanka.
Prokaryotes-ka, nidaamintu waxay inta badan ku lug leedahay operons, sida lac operon, kaas oo kiciya enzyme-ka kala-qaybiya lactose marka lactose la joogo oo keliya. Waxyaabaha cadaadiska iyo firfircoonida ayaa joojin kara ama kor u qaadi kara shaqaalaysiinta RNA polymerase.
Eukaryotes-ka, nidaamintu waa mid aad u adag. Walxaha sida kor u qaadayaasha iyo aamusiyeyaasha waxaa laga heli karaa meel ka fog horu-qaadaha laakiin waxay saameeyaan dhaqdhaqaaqa qoraalka iyada oo loo marayo laablaabashada DNA-da iyo isdhexgalka borotiinka. Intaa waxaa dheer, xaaladaha chromatin (tusaale ahaan, acetylation-ka histone, kaas oo ka dhigaya DNA-da mid "furan") ayaa si weyn u go'aamiya in hiddo-wadaha uu heli karo mishiinnada qoraalka.
Xiritaanka
Habka qoraalka waa xudunta sida macluumaadka hidde-sidaha loogu muujiyo RNA, labadaba dhexdhexaad u ah isku-darka borotiinka iyo molecule shaqeynaya oo fuliya doorarka sharciyeed iyo qaab-dhismeedka. Habkani wuxuu dhacaa iyada oo loo marayo saddex marxaladood oo waaweyn - bilow, dheereyn, iyo joojin - iyadoo ay jiraan isku-dhafnaan kala duwan oo u dhaxaysa prokaryotes iyo eukaryotes. Eukaryotes-ka, qoraalka waxaa si adag loogu daraa habaynta RNA sida sameynta daboolka 5', isku-xidhka, iyo polyadenylation. Sababtoo ah qoraalka sidoo kale wuxuu ku xiran yahay nidaamin aad loo nidaamiyay, fahamka habkan waa mid muhiim u ah dhinacyo badan, laga bilaabo hidde-sidaha iyo bayotechnoolajiyadda ilaa daawada molecular-ka, oo ay ku jirto fahamka cudurrada ku lug leh muujinta hidde-sidaha oo daciif ah.
