تبنى البروتينات على الريبوسومات بأتحاد الأحماض الأمينية أو تكثيفها معا برابطة ببتيدية بين مجموعة الكربوكسيل فى احداهما مع مجموعة الأمين فى الآخرى وبذلك تعد الريبوسومات بمثابة أنوال لتصنيع السلاسل الببتيدية ولكن السؤال الذى يجب ان نعرف الأجابة علية هو آى الأحماض الأمينية تختار وبأى ترتيب ؟ نجد الأجابة وافبة فى الجزء التالى والذى سنعرض فية كيف تتحكم الجينات فى بناء البروتينات
اين تحتوى الخلية على مخزون المعلومات الوراثية اللازم لتأدية عملها ؟
• تحتوى الخلية على مخزون من المعلومات والخطط اللازمة لتأدية عملها داخل النواة والبعض الآخر خارج النواة فى احدى عضيواتها وهو ما يسمى بالميتاكوندريا وهو بيت الطاقة فى الخلية حيث انة المسئول عن أكسدة السكر وانتاج الطاقة اللازمة للخلية فى تسير عملها .
• تحمل التعليمات داخل وحدات صغيرة تسمى بالجينات والتى تتراص معا داخل حافظة تسمى الكروموسومات ومجموعة الجينات داخل الحوافظ جميعها تسمى بالجينوم وهى المسئولة عن صفات الكائن التى تميزه والجينوم يعد مكتبة مرتبة دون قراءة
• يتكون الكروموسوم كيميائيا من حمض يسمى الحمض النووى والذى يرمز له DNA حيث يتكون من عدد هائل من الوحدات الصغيرة مرتبطة فى شكل سلسله وكل جزئ كامل من DNA يتركب من سلسلتين تلتفان كجديلتي حبل لتأخذ شكل اللولب المزدوج والوحدات الأساسية لهذه السلسة هى اربع نيكلوتيدات تسمى
· الادينوزين A
· السيتوزين C
· الثياميدين T
· الجواندين G
• هناك الفة كيميائية فيزيقية بين الادينوزين والثياميدين وبين كل من السيتوزين والجواندين تسبب نزوع كل قاعدة الى الالتصاق بمن تتألف معها فأذا ما انفصلت السلسلتين سريعا ما تعود الى التركيب الأصلي وإذا ما انفصلتا السلسلتين كالسوستة سرعان ما اختارت كل سلسلة ما يكملها او تجمع كل سلسلة القواعد التى تتألف معها ليتم بينها التحام لتكون سلسلة مكملة وبذلك يتم التضاعف عند انقسام الخلية وبذلك تتكون السلسلة بنفس الترتيب وبدقة بالغة .
تتكون كل نيكلوتيدة من ثلاثة اجزاء اثنان منها تكونان قوائم السلم الحلزونى وهما السكر الخماسي الريبوزى فى صورة الديسوكسى ( اى سكر الريبوز منزوع ذرة الأكسيجين من على ذرة الكربون رقم 2 ) حمض الفوسفوريك وتتحد النيوكلتيدات معا برابطة ثنائية الأستر حيث تتحد احدى النيوكليتيدات مع التى تسبقها فى السلسلة برابطة استر بين مجموعة الايدروكسيل على ذرة الكربون رقم 3 وحمض الفوسفوريك للنيوكليتيدة السابقة , وبين مجموعة الايدروكسيل على ذرة الكربون رقم 5 وحمض الفوسفوريك للنيوكليتيدة التالية والجزء الثالث من النيوكليتيدة عبارة عن احدى القواعد الاربعة والتى تكون بالاتحاد مع ما يناظرها درجات السلم الحلزونى
فيتم الاتحاد بين قاعدة الادينين فى نيوكليتيدة الادينوزين A مع قاعدة الثيامين فى نيوكليتيدة الثياميدين T برابطة ثنائية الايدروجين , وبين قاعدة السيتوزين فى نيوكليتيدة السيتوزين C وقاعدة الجوانين بنيوكلتيدة الجواندين G برابطة ثلاثية الايدروجين
تركيب الجين وتنظيم عملة
تبعا لنموذج Jacob&Monod فقد قسمت الجينات الى ثلاث أنواع وهى :
1- Regulator Genes وهى الجينات المنظمة لعمل عديد من الجينات الأخرى والتي يطلق عليها اسم الجينات العاملة
2- Operator Genes وهى الجينات العاملة التي تقوم بدور عامل التليفون وهى التي تتحكم في فتح وغلق عدد كبير من الجينات الأخرى التي يطلق عليها Structural Genes
3-Structural Genes وهى الجينات المسئولة عن التركيب الخاص بالبر وتينات أو ببروتين الإنزيم
ولقد افترض تنظيم نشاط الجين يكون عن طريق Regulator Genes حيث يتحكم في فتح او قفل عدد من Structural Genes المسئولة عن إنتاج أنزيمات معينة تؤدى تفاعلات بيوكميائية في سلسلة ينتج عنها في النهاية ظاهرة فسيولوجية معينة . ويتم ذلك بأن يقوم ال Regulator Gene بإفراز مثبط لعمل Operator Genes ويطلق على هذا المثبط اسم القامع او الكابح وقد اقترح Gelbert 1967 أن Repressor عبارة عن بروتينيات تقوم بمنع الجين العامل من اتاحة الفرصة لانزيم بلمرة RNA من ان يعمل وبالتالي لا تؤدى وظيفتها واقترح ان ذلك يتم بوسيلتين
الاولى ان الكابح ينتج دون قدرة على الكبح الا فى وجود منشط Effector عند وجودة يقوم بالالتصلق بمنطقة Operator فيمنع انزيم بلمرة الرنا من نسخ DNA وبالتالى عدم تكوين الرسالة
كما اقترح Jacob & Monod أن الالية الثانية للكابح تتم عن طريق تثبيطه بمادة ذات وزن جزيء منخفض Effector والتي تلغى قدرة الكابح على العمل وبالتالي يصبح Operator Genes حر تاركا ال Structural Genes قادرة على العمل من خلال إصدارها الأوامر الخاصة بتكوين البروتين وهى m RNA وبالتالى لانتاج إنزيمات متخصصة لاتمام تفاعلات معينة وظهور ظاهرة فسيولوجية أو صفة أو تميز خلوي أو تكشف خلايا أو أنسجة معينة
وهناك نظرية تفترض أن البروتين القاعدي المعروف بالهستون والذي يحتوي على نسبة كبيرة في تركيبه على الحمض الأميني الأرجنين والليسين" والموجود بالكروموسومات يعمل كمادة مثبطة لفصل المادة الوراثية إذا ما اتحد بها وبذلك ينظم فعلها من المراحل الجنينية وحتى الموت. ييسبق منطقة العامل او Operator منطقة تسمى بمنطقة المستبدى او المحفز Promoter هى التى تحدد لانزيم بلمرة mRNA من اين يبدأ العمل
نسخ RNA او الرسالة RNA Synthesis
يتم نسخ RNA اى الرسالة التى ترسلها النواة الى الخلية بدرجة انتقائية حيث يحدث نسخ جزئي فقط لتتابعات معينة من دنا الجين لانتاج mRNA بقاء نسبة صغيرة فقط من هذة التتابعات المنسوخة يتم عليها عمليات تجهيز و تعديل و حذف لتتابعات من RNA النووى قبل خروجها النهائى الى السيتوبلازم
وتنتقى النواة جينات معينة لنسخها لتقوم بوظائف محددة تبعا لنوع الخلية ومكانتها ووظيفتها فى النسيج او العضو لذلك فأنزيمات بلمرة RNA لابد لها من التعرف على منطقة المستبدئ او المحفز الموجودة فى الجين و المعروفة Promoter عن طريق ارتباط بروتينات نوعية مع تتبعات معينة من د ن ا القالب لتنشيط المحفز يطلق على تلك البروتينات النوعية اسم عوامل النسخ وهى بمثابة مفتاح التشغيل لبدء التناسخ تبحث عوامل النسخ على تتابع معين يعرف بصندوق TATA يتم التعرف علية بأستخدام أصابع الزنك فى عامل النسخ ويكون عادة على بعد 250 قاعدة من موقع بدء النسخ فيؤدى عامل النسخ على تحفير النشاط النسخى لأنزيمات بلمرة RNA وينتج سلسلة RNA من عدد من الوحدات يتراوح عددها بين 8000-20000 نيكلوتيدة وهى أطول كثيرا من طول mRNA الذى يكون البروتين ( 1200 نيكلوتيدة تشفر لحوالى 400 حمض امينى ليكون سلسلة البروتين )
