ارسالها: 23330
#21
Posted: 27 May 2014 19:58
مقایسه آرانای با دیانآ
آرانای و دیانآ هر دو اسید نوکلئیک هستند، اما در سه چیز تفاوت دارند؛ نخست اینکه برخلاف دیانآ که دورشتهای است، آرانای یک مولکول تکرشتهای است و زنجیرهٔ بسیار کوتاهتری از نوکلئوتیدها را دارد. دوم اینکه در حالیکه دیانآ دارای قند دئوکسیریبوز میباشد، آرانای دارای ریبوز است (در دئوکسیریبوز هیچ گروه هیدروکسیلی به حلقه پنتوزی در جایگاه ۲ پیوند ندارد). این گروههای هیدروکسیلی، پایداری آرانای را کمتر از پایداری دیانآ میسازند زیرا داشتن گروه هیدروکسیل ریبوز را برای واکنش آبکافت آمادهتر میسازد. سوم اینکه برخلاف دیانآ در آرانای، باز تکمیلکنندهٔ آدنین، تیمین نیست بلکه اوراسیل میباشد که شکل متیلینشدهای از تیمین میباشد. بیشتر آرانایهای کارا از دیدگاه زیستی که شامل آرانای کوچک هستهای، آرانای رناتنی، آرانای جابجایی، آرانای پیامرسان و دیگر آرانایهای بیرمز، گهگاه دارای چیدمانهای خود تکمیلکنندهای هستند که به بخشهایی از آرانای این اجازه را میدهند که با خودش جفت شده و تا بخورد و مارپیچهای دوتایی را پدید آورند (همانند دیانآ). برخلاف دیانآ، ساختار آنها دارای مارپیچهای دوتایی دراز نیستند اما در جای جای آنها گروههایی از مارپیجهای کوتاه دیده میشود.
این کاربر به دلیل توهین به مدیریت بن شد.
ارسالها: 23330
#22
Posted: 27 May 2014 19:59
ساختهشدن آرانای
آرانای از روی یکی از رشتههای دیانای در هستهٔ یاختههای هوهستهای و یا بخش نوکلئوتیدی پیشهستهها با کمک زیمایههای آرانای-پلیمراز ۱ (ژنهای آرانای رناتنی) و آرانای-پلیمراز ۲ (ژنهای آرانای پیامرسان) و آرانای-پلیمراز ۳ (ژنهای آرانای جابجایی) در هوهستهها و گونهای زیمایهٔ آرانای-پلیمراز در یاختههای هوهسته رونویسی میشود.
واکنشهای فرآوری آنها را زیمایهای بنام آرانای-پلیمراز، که از دیانآ به عنوان الگوی خود بهره میبرد، آسان میشود، فرایند فرآوری آنها به رونویسی مشهور است. آغاز رونویسی با پیوند یک زیمایه به چیدمان برانگیزنده، که به طور معمول در بالادست ژن جای دارد، آغاز میشود. زنجیرهٔ مارپیچ دوتایی دیانآ، به کمک زیمایهٔ هلیکاز باز میشود. این زیمایه در درازای رشتهٔ الگو از سمت '۳ آن به '۵ آن پیش میرود و یک مولکول آرانای مکمل را میسازد که این آرانای از آنجایی که وارونهٔ رشتهٔ الگو میباشد از سمت '۵ آن به '۳ آن ساخته میشود. در ساخت آرانای، چیدمان دیانآ پایان ساخت آرانای را هم نشان خواهد داد. آرانایها پس از رونویسی، به کمک زیمایههای دیگری فرآوری میشوند و سرانجام آرانایی را پدید میآورند که در ساخت پروتئین در فرایند رمزخوانی بکار برده میشوند. برای نمونه، در هوهستهها یک دُم چندآدنینی در فرایند چندآدنینیشدن و در فرآیندی دیگر یک کلاهک '۵ به آنها افزوده میشوند. در یکی دیگر از بخشهای این فرآوری، میانهها به کمک زیمایهٔ پیرایشگر در فرایند پیرایش برداشته میشوند.
شماری آرانای-پلیمراز نیز هستند که کارکردشان وابسته به آرانای میباشد و از یک آرانای بعنوان الگویشان برای ساخت یک رشتهٔ آرانای تازه بهره میبرند. برای نمونه، برخی آرانایهای ویروسی، مانند ویروس فلج اطفال، این گونه زیمایه را برای رونویسی ژنهایشان بکار میبرند.
این کاربر به دلیل توهین به مدیریت بن شد.
ارسالها: 23330
#23
Posted: 27 May 2014 20:00
ساختار
هر نوکلئوتید در آرانای دارای یک قند ریبوز با کربنهای شمارهگذاریشده از ۱ تا ۵ است. یکی از بازهای آدنین، گوانین، سیتوزین، یا اوراسیل به کربن شمارهٔ ۱ پیوند میخورد. به آدنین و گوانین، خانوادهٔ پورینها (دوحلقهایها) گفته میشود و به سیتوزین و اوراسیل، خانوادهٔ پیریمیدینها (تکحلقهایها) گفته میشود. گروههای فسفات دارای یک بار منفی هستند که با پیوند به آرانای، آن را یک مولکول باردار میسازند. بازها ممکن است پیوندهای هیدروژنی میان سیتوزین با گوانین، آدنین با اوراسیل، و گوانین با اوراسیل را تشکیل دهند. به هر حال برهمکنشهای دیگری هم امکانپذیر میباشد، برای نمونه، پیوند یک گروه از بازهای آدنینی به همدیگر در یک برآمدگی یا تترالوپ GNRA که یک جفت باز گوانین–آدنینی دارد. ویژگی ساختاری مهم آرانای که آن را از دیانآ جدا میسازد، داشتن یک گروه هیدروکسیل در کربن شمارهٔ ۲ قند ریبوز است. بودن این گروه به این میانجامد که در شکل هندسی زنجیرهٔ مارپیچی آن با دیانآ تفاوت پیدا کند. دومین نتیجه پیامد داشتن این گروه هیدروکسیل در کربن ۲، در نواحی انعطافپذیری شکلی (تطبیقی) از یک مولکول آرانای است (که در تشکیل یک مارپیچ دوتایی درگیر نیست)، آرانای تنها با چهار باز توصیف میشود که عبارتند از آدنین، سیتوزین، گوانین، و اوراسیل، در آرانای ریبوزومی، بسیاری از اصلاحات پس از رونویسی، در نواحی بسیار عملکردی اتفاق میافتد، از جمله مرکز پپتیدیل ترانسفراز و زیرواحد رابط، که نشاندهندهٔ این است که آنها برای عملکرد عادی، مهم هستند. شکل عملکردی مولکولهای تکرشتهای آرانای، کاملاً مانند پروتئینها، به یک ساختار سوم ویژهای نیاز دارد. چارچوب (داربست) این ساختار توسط عناصر ساختاری دوم تولید میشود که همان پیوندهای هیدروژنی درونمولکولی هستند. این ساختار دوم به پدید آمدن چندین نمایهٔ قابل شناسایی مانند حلقههای سنجاق سری، شکمخوردگیها، و حلقههای درونی میانجامد. از آنجایی که آرانای باردار است، یونهای فلزی از جمله Mg2+ برای پایاسازی بسیاری از ساختارهای دوم و سوم مورد نیاز هستند.
این کاربر به دلیل توهین به مدیریت بن شد.
ارسالها: 23330
#24
Posted: 27 May 2014 20:02
گونههای آرانای
آرانای پیامرسان، آرانایی است که دادهها را از DNA به رناتن، جایگاه ساخت پروتئین و رمزخوانی در یاخته، میبرد. چیدمان آرانای پیامرسان، چیدمان اسید آمینهٔ پروتئینی که ساخته میشود را تعیین میکند.
بسیاری از آرانایها به پروتئین فرآوری نمیشوند. بسیاری از آرانایها در رمزگردانی به پروتئین فرآورده نمیشوند. به این آرانایها، آرانایهای بیرمز میگویند که میتوانند، برجستهترین نمونهٔ آرانای بیرمز آرانایهای جابجایی و آرانای رناتنی هستند که هر دوی آنها در فرایند رمزخوانی دارای کارکرد میباشند.
آرانایهای ویژهای میتوانند واکنشهای شیمیایی، مانند بریدن و بستن دیگر مولکولهای آرانای، را انجام دهند و تشکیل پیوند پپتیدی را در رناتنها آسان کنند، این آرانایها به آرانایهای رناتنی مشهورند.
در فرایند رمزخوانی آرانای پیامرسان دادههای مورد نیاز در چیدمان اسیدهای آمینهٔ یک پروتئین را به رناتنها؛ کارخانههای ساخت پروتئین در یاخته، میبرند. این به گونهای کد میشود که هر سه نوکلئوتید (یک کدون) مطابق با یک اسید امینه است. در سلولهای یوکاریوتی، همینکه mRNA پیش ساز(pre mRNA) از DNA رونویسی شد، به mRNA بالغ پردازش (اصلاح) میشود. این فرایند، اینترون های (بخشهای کد نشونده pre mRNA) آن را جدا میکند. mRNAهای سپس از هسته به سیتوپلاسم صادر میشود، جائیکه آن به ریبوزوم متصل میشود و به شکل پروتئین متناظرش به کمک tRNA، ترجمه میشود. در سلولهای پروکاریوتی که هسته و اجزای سیتوپلاسمی ندارند، mRNA میتواند به ریبوزومها متصل شود در حالیکه آن از DNA رونوشت برداری (رونویسی) میشود. بعد از مقدار خاصی از زمان، پیام به نوکلئوتیدهای مولفه خودش با یاری ریبونوکلئازها تجزیه میشود. RNA ناقل(tRNA)، یک زنجیره آرانای کوچک با حدود ۸۰ نوکلئوتید است که یک اسید امینه خاص را به زنجیره پلی پپتیدی در حال رشد در محل ریبوزومی سنتز پروتئین در طی ترجمه، منتقل میکند. اینها محلهایی برای اتصال اسید آمینه و یک ناحیه آنتی کدون برای تشخیص کدون دارد که به یک توالی خاص بر روی زنجیره آرانای پیامرسان از طریق پیوند هیدروژنی متصل میشود.
آرانای رناتنی جزء کاتالتیک ریبوزومها میباشند. ریبوزومهای یوکاریوتی حاوی ۴ مولکول rRNA مختلف میباشند: rRNAهای 18S, 5.8S, 28S و 5S. سه عدد از مولکول هایrRNA در هسته سنتز میشوند و دیگری در جای دیگر سنتز میشود. در سیتوپلاسم، RNA ربیوزومی و پروتئین برای تشکیل یک نوکلئوپروتئین که ریبوزوم نامیده میشود، ترکیب میشوند. ریبوزوم به mRNA متصل میشود وسنتز پروتئین را عملی (اجرا) میکند. چندین ریبوزوم ممکن است به یک mRNA منفرد در هر زمانی متصل شوند. rRNA بینهایت فراوان است و ۸۰٪ از 10 mg/ml RNA یافت شده در یک سیتوپلاسم یوکاریوت نمونهای را تشکیل میدهد. RNA پیامبر-ناقل (tmRNA) در بسیاری از باکتریها و پلاستیدها یافت میشود. این، پروتئینهای کد شده توسط RNA پیامبر (m RNA) را نشان دار میکند که فاقد کدونهای توقف برای تجزیه هستند و ریبوزوم را از ماندن (قصور)، باز میدارد (جلوگیری میکند). RNAهای تنظیمی: چندین نوع از RNA میتواند بیان ژن را توسط مکمل یکدیگر بودن (متمم بودن) برای یک بخش mRNAیا یک DNی ژن، فروتنظیم کند.(فروتنظیمی یا DN فرآیندی است که بوسیله آن، یک سلول؛ کمیت یک جزء سلولی مانند پروتئین یا RNA را در پاسخ به یک متغیر خارجی کاهش میدهد. افزایش یک جزء سلولی، فراتظیمی نامیده میشود). RNAهای کوچک (miRNA): با ۲۱تا ۲۲ نوکلئوتید در یوکاریوتها یافت میشود و از طریق مداخله RNA(RNAi) عمل میکنند، جاییکه یک کمپلکس موثر از miRNA و آنزیمها میتوانند mRNA را به miRNA که متمم است بشکند، mRNA را ازترجمه شدن ممانعت کند، یا تجزیه آن را تسریع کند. در حالیکه RNAهای مداخلهای کوچک (siRNA; 20-25 nt)، غالباً توسط تجزیه (شکستن) RNA ویروسی تولید میشوند، همچنین منابع درون زادی نیز از siRNAها وجود دارد. siRNAها از طریق مداخله RNA در یک روش مشابه با miRNA عمل میکنند. بعضی از siRNAها و miRNAها میتوانند ژنهایی را که آنها نشان دار میکنند، متیله شوند که بدان وسیله، رونویسی این ژنها را کاهش یا افزایش میدهد. جانوران، RNAهای برهمکنش دهنده Piwi(piRNA; 29-30 nt) دارند که درسلولهای جنینی فعال هستند و تصور میشوند که یک دفاعی در برابر ترانسپوزونها باشند و یک نقش در گامتوژنز ایفا کنند. بسیاری از پروکاریوتها، RNAهای CRISPR، یک سیستم تنظیمی مشابه باRNAi، دارند. RNAهای آنتی سنس بسیار گسترده و وسیع هستند، اکثراً یک ژن را فروتنظیم میکنند، اما تعدادی نیز فعال کننده رونویسی هستند. یک روشی که RNA آنتی سنس میتواند عمل کند، از طریق اتصال به یک mRNA، تشکیل یک RNA دورشتهای میباشد که بطور آنزیمی تجزیه میشود. RNAهای غیر کدکننده طویل بسیاری وجود دارد که ژنها را در یوکاریوتها تنظیم میکند، یکی ازاین RNAها،xist است که یک کروموزوم x را در پستانداران ماده میپوشاند و آن را غیر فعال میکند. یک mRNA ممکن است حاوی اجزای تنظیمی به خودی خودش باشد، از جمله riboswitcheها، در ناحیه ترجمه نشونده ۵' یا ناحیه ترجمه نشونده ۳'. این عناصر تنظیمی سیس، فعالیت آن mRNA را تنظیم میکنند. ناحیههای ترجمه نشونده همچنین ممکن است حاوی عناصری باشند که دیگر ژن را تنظیم میکنند.
این کاربر به دلیل توهین به مدیریت بن شد.
ارسالها: 23330
#25
Posted: 27 May 2014 20:03
پردازش آرانای
RNAهای بسیاری در اصلاح RNAهای دیگر درگیر هستند. اینترونها از pre-mRNA بوسیله spliceosomeها پردازش میشوند که حاوی چندین RNA کوچک هستهای (snRNA) هستند. یا اینترونها میتوانند ریبوزیمهایی شوند که توسط خودشان پردازش میشوند. RNA میتواند همچنین توسط نگه داشتن نوکلئوتیدهای اصلاح شده اش برای نوکلئوتیدهای به غیر از A, C, G و U، تغییر یابد. دریوکاریوتها، اصلاحات نوکلئوتیدهای RNAعموماً توسط RNA هستکی کوچک(snoRNA; 60-300 nt) هدایت میشود، که در هستک و اجسام cajal یافت میشوند. snoRNAها با آنزیمها همکاری میکنند و آنها را به یک موضع (نقطه) برروی RNA توسط جفت شدن بازی به آن RNA، هدایت میکنند. این آنزیمها سپس اصلاح نوکلئوتیدی را انجام میدهند. rRNA هاو tRNAها بطور وسیعی اصلاح شده هستند، اما snRNA هاو mRNAها میتوانند همچنین هدف اصلاح شدن بازی قرار بگیرند.
این کاربر به دلیل توهین به مدیریت بن شد.
ارسالها: 23330
#26
Posted: 27 May 2014 20:04
ژنومهای آرانایی
مانندDNA، RNA میتواند اطلاعات ژنتیکی را حمل کند. ویروسیهای RNAیی، ژنومهایی مرکب از RNA و انواعی از پروتئینهای کد شده توسط آن ژنوم را دارند. ژنوم ویروسی توسط بعضی از آن پروتئینها رونوشت برداری میشوند، درحالیکه دیگر پروتئینها ژنوم را محافظت میکنند به محض اینکه ذره ویروسی به یک سلول میزبان وارد میشود. ویروئیدها گروه دیگری از پاتوژنها هستند، اما آنها فقط حاویRNA هستند، نه هیچ پروتئینی را کد میکنند و توسط یک پلیمراز سلول گیاهی میزبان رونوشت برداری میشود .
این کاربر به دلیل توهین به مدیریت بن شد.
ارسالها: 23330
#27
Posted: 27 May 2014 20:05
رونویسی وارونه
ویروسهای رونوشت بردار معکوس، ژنومشان را بوسیله نسخههای DNA رونوشت معکوس از RNA هایشان، رونوشت برداری میکنند. این نسخههای DNA سپس به یک RNA جدید رونویسی میشوند. رتروترانسپوزونها(Retrotransposon) همچنین توسط کپی شدن DNA و RNAاز یکدیگر پخش (گسترش) مییابند و تلومراز حاوی یک RNA میباشد که بنوان الگو برای ساختن پایانههای کروموزومهای یوکاریوتی استفاده میشوند.
این کاربر به دلیل توهین به مدیریت بن شد.
ارسالها: 23330
#28
Posted: 27 May 2014 20:06
آرانای دورشتهای
آرانای دورشتهای (dsRNA) آرانایی است با دو رشته مکمل یکدیگر که همانند دیانآ در همهٔ یاختهها یافت میشود. آرانای دورشتهای، مادهٔ ژنتیکی برخی ویروسها را میسازد. آرانای دورشتهای شامل آرانای ویروسی و آرانای خاموشگر میتوانند در رمزخوانی ژن دگرگونی پدید آورند. این دگرگونی بیشتر از راه جفت شدن با آرانای پیامرسان و سرکوب کارایی آن که به کم شدن فرآوردههای ژنی میانجامد، پدید میآید،
این کاربر به دلیل توهین به مدیریت بن شد.
ارسالها: 23330
#29
Posted: 27 May 2014 20:07
کشفهای کلیدی در زیستشناسی آرانای
تحقیق بر روی RNA منجربه کشفهای زیست شناختی مهم و جوایز نوبل متعددی شده است. اسید نوکلئیکها در سال ۱۸۶۸ توسط Friedrich Miescher کشف شدند، کسی که ماده نوکلئین را به دلیل اینکه در هسته پیدا شد را نامگذاری کرد. این بعداً کشف شد که سلولهای پروکاریوتی که هستهای ندارند، نیز همچنین حاوی اسیدهای نوکلئیک هستند. نقش RNA در سنتز پروتئین همواره در سال ۱۹۳۹ مورد توجه بود. Severo Ochoaجایزه نوبل را در سال ۱۹۵۹(مشترکاً با Arthur Kornberg) برنده شد، بعد از اینکه او یک آنزیمی را کشف کرد که RNA را در آزمایشگاه سنتز میکرد. بطور طعنه آمیزی، آنزیم کشف شده توسط Severo Ochoa(polynucleotide phosphorylase) بعدها نشان داده شد که برای تجزیه RNA مسئول باشد نه اینکه RNA را سنتز کند. توالی ۷۷ نوکلئوتید ازیک Trna مخمر توسط Robert W. Holley در سال۱۹۶۵ پی برده شد. برنده جایزه نوبل ۱۹۶۸درداروسازی (مشترکاً با Har Gobind Khorana و Marshall Nirenberg). در سال1967 Carl Woese، فرضیه داد که RNA ممکن است کاتالیتیک باشد و پیشنهاد کرد که ابتدایی ترین اشکال حیات (مولکولهای خودرونوشت بردار) توانستند هم برای حمل اطلاعات ژنتیکی شان و هم برای کاتالیز واکنشهای بیوشیمایی شان به RNA تکیه کنند.
پایان آرانآ
این کاربر به دلیل توهین به مدیریت بن شد.
ارسالها: 23330
#30
Posted: 27 May 2014 20:10
ژنوم
کاریوتایپ نشان دهندهٔ چینش ژنومها در کروموزوم انسان (زن و مرد)
ژنوم انسان همهٔ مادهٔ ژنتیکی یک فرد است که در اصل محتوای ژنتیکی یاخته آن فرد که شامل دیانای هسته، کلروپلاست و میتوکندری است میباشد. ژنوم دستورالعملهای ارثی برای ساخت، پیشبرد و نگهداری یک موجود زنده را دارا میباشد. کلمهٔ ژنوم از دو کلمهٔ ژن (gen) که از کلمهٔ آلمانی (genome) به معنای ژن گرفته شده است و پسوند(ome) که از کلمهٔ کروموزوم میآید ساخته شده است. بدن آدم به طور نسبی از پنجاه تا صد میلیارد یاخته تشکیل شده است که در هر یاخته تمام دستورالعملهای کد گذاری شدهٔ لازم برای هدایت تمامی فعالیتهای یاخته و ساخت پروتینهای لازم، موجود میباشد. به هر گروه کامل از این دستورالعملهای ما ژنوم گفته میشود.
ژنوم از بیست و چهار مولکول دیانای متمایز از هم به نام کروموزوم تشکیل شده است. در باکتریها و اشکال ساده تر زندگی، ژنوم تنها حاوی یک کروموزوم است. کروموزومهای انسانی از نظر اندازه و اطلاعات بسیار گسترده و گوناگون هستند. کروموزومهای آدمی بیشترین تعداد ژنها یعنی ۲۹۶۸ ژن را دارا میباشند. کروموزوم y در انسان کمترین تعداد ژنها را یعنی ۲۳۱ عدد را دارا میباشد. ژنوم آدم حاوی بیش از سه میلیارد ذرهٔ رمزی دیانای (DNA)است که در کروموزومها قرار دارند و دیانای شامل جهار بلوک آدنین (A)، گوانین (G)، کیتوسین (C) و تیمین (T) است که بارها در سراسر ژنوم تکرار شده است. ژنهایی که از پدر و مادر به ارث برده میشوند (ژنوتیپ) صفات فرزندان را (فنوتیپ) شکل میدهند.
میتوان ژنوم انسان را که در DNA ذخیره شده است با یک کتابخانه به صورت زیر مقایسه کرد:
- کتابخانه شامل ۴۶ کتاب (کروموزوم) است.
- کتابها بین ۴۰۰ تا ۳۳۴۰ صفحه (ژن) دارند.
- هر کتاب دارای بین ۴۸ تا ۲۵۰ میلیون حرف (نوکلئوتیدهای A،C،G،T) است.
- بنابراین کتابخانه در مجموع از بیش از ۶ میلیارد حرف تشکیل شده است.
- کتابخانه در درون یک هسته سلول به اندازه یک نقطه کوچک قرار دارد.
- یک کپی از کتابخانه (تمام ۴۶ کتاب) در تقریباً همه سلولهای بدن ما قرار دارد.
این کاربر به دلیل توهین به مدیریت بن شد.