• النيوكليوتيدات هي المونومرات المُكوِّنة لبوليمر الحمض النووي. تتكوَّن كل نيوكليوتيدة من سكر خماسي ومجموعة فوسفات وقاعدة نيتروجينية.
• مصطلح رئيسي: النيوكليوتيدة

💡 اقرأ نقاط الشرح أسفل الرسم — كل نقطة تربط الرسم بالمفهوم.

• على مستوى النيوكليوتيدات يوجد بعض الاختلافات الرئيسية بين جزيء DNA وجزيء RNA. على الرغم من أن نيوكليوتيدات كلٍّ منهما تتكوَّن من سكر خماسي فإن جزيئات السكر هذه تختلف. على سبيل المثال، في جزيء DNAيُسمَّى السكر الخماسي بالريبوز المنقوص الأكسجين، أما في الحمض النووي الريبوزي فيُسمَّى بالريبوز. يوضِّح الشكل 2 تركيب جزيئَي السكر.
• النيوكليوتيدات هي المونومرات المُكوِّنة لبوليمر الحمض النووي. تتكوَّن كل نيوكليوتيدة من سكر خماسي ومجموعة فوسفات وقاعدة نيتروجينية.

💡 اقرأ نقاط الشرح أسفل الرسم — كل نقطة تربط الرسم بالمفهوم.

• تتشابه القواعد النيتروجينية في جزيء RNA مع القواعد النيتروجينية في جزيء DNA مع وجود اختلاف رئيسي واحد هو أن RNA يحتوي على اليوراسيل (U) بدلًا من الثايمين (T). ينتمي اليوراسيل أيضًا إلى البيريميدينات، ويرتبط بالأدينين من خلال رابطتين هيدروجينيتين؛ تمامًا مثل الثايمين. يوضِّح الشكل 3 تركيب القواعد النيتروجينية المختلفة.
• لعلك تتذكَّر أيضًا أن شريطَي الحمض النووي (DNA) مرتبطان معًا بواسطة روابط هيدروجينية تتكوَّن بين القواعد النيتروجينية للشريطين المتقابلين؛ حيث يرتبط الأدينين بالثايمين من خلال رابطتين هيدروجينيتين، في حين يرتبط الجوانين بالسيتوزين من خلال ثلاث روابط هيدروجينية، وذلك وفقًا لمبادئ تَزاوُج القواعد المتكاملة.

💡 اقرأ نقاط الشرح أسفل الرسم — كل نقطة تربط الرسم بالمفهوم.

• عندما درسنا تركيب الحمض النووي لأول مرة كان أول ما تعلَّمناه هو أن له شكلًا لولبيًّا مميزًا يتألَّف من شريطين. على الرغم من أن تركيب RNA مشابه إلى حدٍّ كبير لتركيب DNA فإنه يتكوَّن بوجه عام من شريط مفرد. ومع ذلك، وبما أن الحمض النووي الريبوزي يحتوي على قواعد نيتروجينية، فإنه يمكنه في بعض الأحيان تكوين تراكيب مزدوجة الشريط عن طريق أزواج القواعد المتكاملة كما سنتعلَّم لاحقًا في هذا الشارح. يوضِّح الشكل 4 مخطَّطًا لجزيء من الحمض النووي الريبوزي المفرد الشريط.
• تتشابه القواعد النيتروجينية في جزيء RNA مع القواعد النيتروجينية في جزيء DNA مع وجود اختلاف رئيسي واحد هو أن RNA يحتوي على اليوراسيل (U) بدلًا من الثايمين (T). ينتمي اليوراسيل أيضًا إلى البيريميدينات، ويرتبط بالأدينين من خلال رابطتين هيدروجينيتين؛ تمامًا مثل الثايمين. يوضِّح الشكل 3 تركيب القواعد النيتروجينية المختلفة.

💡 اقرأ نقاط الشرح أسفل الرسم — كل نقطة تربط الرسم بالمفهوم.

• تَصِف الفكرة المحورية لعلم البيولوجيا الجزيئية عملية تحويل التعليمات التي يشفِّرها الحمض النووي (DNA) إلى الحمض النووي الريبوزي (RNA) ثم إلى بروتينات وظيفية.
• مصطلح رئيسي: الفكرة المحورية لعلم البيولوجيا الجزيئية

💡 اقرأ نقاط الشرح أسفل الرسم — كل نقطة تربط الرسم بالمفهوم.

• أثناء عملية النسخ يُقرَأ مقطع من DNA في الاتجاه 3 ′ إلى 5 ′ عن طريق إنزيم بلمرة الحمض النووي الريبوزي. يستخدم هذا الإنزيم تَتَابُع النيوكليوتيدات في DNA باعتباره قالبًا لتخليق شريط مُكمِّل من الحمض النووي الريبوزي. يعرض الشكل 6 مخطَّطًا مبسَّطًا لعملية النسخ.
• والآن بعد أن أصبحنا على دراية بالمخطَّط الأساسي للفكرة المحورية لعلم البيولوجيا الجزيئية لنلقِ نظرة فاحصة على كل مرحلة ونفهم الأنواع المختلفة من الحمض النووي الريبوزي ووظائفها ونحن نمضي قدمًا.

💡 اقرأ نقاط الشرح أسفل الرسم — كل نقطة تربط الرسم بالمفهوم.

• دعونا نلقِ نظرة فاحصة على تركيب جزيء mRNA كما يوضِّحه الشكل 7.
• بحسب احتياجات الخلية لأنواع محدَّدة من البروتينات يختار إنزيم بلمرة الحمض النووي الريبوزي أجزاء محدَّدة من الحمض النووي تُسمَّى «الجينات» تُنسَخ منها جزيئات mRNA ثم تتحوَّل في النهاية إلى هذه الأنواع من البروتينات.

💡 اقرأ نقاط الشرح أسفل الرسم — كل نقطة تربط الرسم بالمفهوم.

• إذا أردنا أن نمثِّل mRNA الموضَّح في الشكل 7 في صورة تَتَابُع من النيوكليوتيدات فقد يبدو مثل التتابع الموضَّح في الشكل 8.
• في الشكل 7، عند الطرف الآخَر من جزيء mRNA، نلاحظ وجود تَتَابُع متكرِّر من قواعد الأدينين. يُسمَّى هذا التتابع «ذيل عديد الأدينين»؛ حيث يتكوَّن بوجه عام من حوالي 200 قاعدة أدينين. يساعد ذيل عديد الأدينين على استقرار جزيء mRNA، ويساعد أيضًا على خروجه من النواة، ويحميه من التحلُّل بفعل إنزيمات السيتوبلازم.

💡 اقرأ نقاط الشرح أسفل الرسم — كل نقطة تربط الرسم بالمفهوم.

• الحمض النووي الريبوزي الريبوسومي (rRNA) هو أحد أنواع الحمض النووي الريبوزي غير المُشفَّر، وهو أحد المكوِّنات الرئيسية للريبوسومات.
• مصطلح رئيسي: الحمض النووي الريبوزي الريبوسومي (rRNA)

💡 اقرأ نقاط الشرح أسفل الرسم — كل نقطة تربط الرسم بالمفهوم.

• تُخلَّق جزيئات tRNA تمامًا مثل جزيئات rRNA عن طريق نسخ جزء من DNA، لكنَّ هذه الجزيئات بحدِّ ذاتها لا تُترجَم إلى بروتينات. وتأخذ جزيئات tRNA شكلًا مميزًا يشبه ورقة البرسيم كما هو موضَّح في الشكل 10. دعونا نلقِ نظرة فاحصة على تركيب هذا الجزيء.
• الحمض النووي الريبوزي الناقل (tRNA) جزيء محوِّل ينقل الأحماض الأمينية إلى الريبوسوم لإتمام عملية الترجمة.

💡 اقرأ نقاط الشرح أسفل الرسم — كل نقطة تربط الرسم بالمفهوم.

• يُقرَأ كلُّ كودون يحمله mRNA، أما جزيء tRNA الذي يحمل مضاد الكودون المُكمِّل فينقل الحمض الأميني المقابل ثم يخرج من الريبوسوم. عندما يتحرَّك الريبوسوم على امتداد شريط mRNA من الطرف 5 ′ إلى الطرف 3 ′ يرتبط كل حمض أميني جديد بالسلسلة المتنامية بواسطة رابطة ببتيدية، وهو ما يؤدِّي إلى تكوُّن سلسلة من عديد الببتيد. هذا ما يوضِّحه الشكل 11. تستمر هذه العملية حتى يصل الريبوسوم إلى كودون الوقف الذي يحمله شريط mRNA، وهنا تتوقَّف عملية تخليق البروتين.
• باستطاعتنا الآن فَهْم آلية عملية الترجمة. عندما يتطابق مضاد الكودون الذي يحمله جزيء tRNA مع الكودون الذي يحمله جزيء mRNA فإنه يحمل الحمض الأميني إلى الريبوسوم ويرتبط بالكودون المُكمِّل له على شريط mRNA. بعد ذلك ينفصل الحمض الأميني عن جزيء tRNA ويرتبط بسلسلة الببتيد المتنامية التي تكوِّن البروتين في النهاية.

💡 اقرأ نقاط الشرح أسفل الرسم — كل نقطة تربط الرسم بالمفهوم.

• في الشكل 12 نلخِّص من خلال الصور الأنواع المختلفة للحمض النووي الريبوزي التي تناولناها في هذا الشارح، بالإضافة إلى المراحل الرئيسية لعمليتَي النسخ والترجمة التي تشارك فيها هذه الأنواع.
• يُقرَأ كلُّ كودون يحمله mRNA، أما جزيء tRNA الذي يحمل مضاد الكودون المُكمِّل فينقل الحمض الأميني المقابل ثم يخرج من الريبوسوم. عندما يتحرَّك الريبوسوم على امتداد شريط mRNA من الطرف 5 ′ إلى الطرف 3 ′ يرتبط كل حمض أميني جديد بالسلسلة المتنامية بواسطة رابطة ببتيدية، وهو ما يؤدِّي إلى تكوُّن سلسلة من عديد الببتيد. هذا ما يوضِّحه الشكل 11. تستمر هذه العملية حتى يصل الريبوسوم إلى كودون الوقف الذي يحمله شريط mRNA، وهنا تتوقَّف عملية تخليق البروتين.

💡 اقرأ نقاط الشرح أسفل الرسم — كل نقطة تربط الرسم بالمفهوم.