د جين څرګندېدل
د جېن څرګندونه یوه پروسه ده چې په هغه کې د یوه جېن څخه معلومات د فعال جېن په تولید کې کارول کېږي چې هغه د دې وړ ګرځوي ترڅو پایلني محصولات، پروټین یا نه کوډ کېدونکې RNA تولید کړي او په پایله کې په فینوټایپ باندې د پایلني اثر په توګه اغیزه وکړي. دا محصولات ډېری پروټینونه دي، خو په نه کوډ کېدونکو پروټینونو په جېن کې لکه انتقالي RNA (tRNA) او کوچنۍ هستوي RNA (snRNA)، محصول یې نه کوډ کېدونکې فعاله RNA ده. د جېن څرګندونې لنډیز د مالیکولي بیولوژي په مرکزي عقیده کې چې په ۱۹۵۸م کال کې د فرانسیس کریک لخوا په لومړي ځل جوړه شوې، بیان شوی، وروسته بیا په ۱۹۷۰م کال کې د هغه په مقاله کې یې نور پرمختګ وکړ او د معکوس نقل او د RNA نقل په شان پرله پسې کشفونو سره یې لا پراختیا وموندله.[۱][۲][۳][۴][۵][۶]
د جېن څرګندونې پروسه د ټولو پېژندل شویو ژوندیو – یوکاریوټونو (د څو حجروي ارګانیزمونو په شمول)، پروکاریوټونه (باکټري ګان او آرکي ګان) او د ویروسونو لخوا د ژوند لپاره د ماکرومالیکولونو د تولید لپاره کارول کېږي.
په جینیټیک کې، د جین څرګندونه ترټولو اساسي کچه ده چې په هغه کې جینوټایپ د فېنوټایپ، یانې د لیدو وړ ځانګړتیا، د جوړېدو لامل کېږي. په DNA کې ساتل شوي جینیټیکي معلومات د جینوټایپ ښکارندویي کوي، په داسې حال کې چې فینوټایپ د هغو معلوماتو له «تفسیر» څخه جوړېږي. داسې فېنوټایپونه ډېری د هغو پروټینونو په جوړولو سره څرګندېږي چې د یو ارګانیزم جوړښت او وده کنټرولوي یا د هغو انزایمونو په توګه عمل کوي چې ځانګړي مېټابولیکي لارې کاټالایز کوي.
د جېن په څرګندونه کې ټولې پروسې کېدای شي تعدیل شي (تنظیم شي)، په شمول د نقل، د RNA جلا کېدل، ژباړنه او له ژباړې وروسته د یو پروټین تعدیل. د جېن څرګندونې تنظیم په یوه حجره کې د ورکړل شوي جېن تولید (پروټین یا ncRNA) کې شته وخت، ځای او اندازه باندې کنټرول ساتي او کولی شي په حجروي کړنې او جوړښت باندې ژوره اغیزه ولري. د جېن څرګندونې تنظیم د حجروي توپیر، ودې او مورفوجنیز او د هر ارګانیزم استعداد او تطابق بنسټ جوړوي. له همدې کبله د جېن څرګندونه کېدای شي د تکاملي بدلون لپاره د یوه بستر په توګه عمل وکړي.
میکانیزم
سمولنقل
سمولله DNA له یو تار څخه د RNA یوې کاپي تولید د نقل یا ټرانسکرپشن په نوم یادېږي او د RNA پولیمرازونو له لورې ترسره کېږي، چې د نوکلئوټایډي اساس د تکمیلي قانون له مخې هرځل د مخ پر ودې RNA تار ته یو ریبونوکلئوټایډ ور زیاتوي. دا RNA د 3′ → 5′ DNA تار تکمیلوونکې ده، په یوه استثنا سره چې په RNA کې ټایمین (T) له یوراسیل (U) سره ځای بدل کړی.[۷]
په پروکاریوټ حجرو کې، نقل د RNA پولیمراز یوې بڼې له لورې ترسره کېږي، چې د نقل پیل لپاره باید د سیګما فکټور پروټین په مرستې سره د pribnow بکس په نوم د DNA یوه ترتیب سره یوځای شي. په یوکاریوټ حجرو کې، نقل په هسته کې د RNA پولیمراز درې بڼو له لورې ترسره کېږي چې د هغو څخه هر یو یې د دې پروسې پیل لپاره د پروموټر په نوم د DNA ترتیب سره او DNA پورې نښلېدونکو پروټینونو ټولګې – د نقل فکټورونو – سره یوځای کېدو ته اړتیا لري (لاندې د ټرانسکرېپشن تنظیم ته مراجعه وکړئ). لومړنی RNA پولېمراز د رایبوزومي RNA (rRNA) د جېنونو د نقل مسئول دی. دوهم RNA پولېمراز (Pol II) د پروټین کوډکوونکي ټول جېنونه او همدارنګه ځینې نه کوډ کېدونکې RNA ګانې (لکه snRNA، snoRNA یا اوږدې نه کوډ کېدونکې RNA ګانې) نقل کوي. دریم RNA پولېمراز 5S rRNA، انتقالي RNA (tRNA) جېنونه او ځینې وړې نه کوډ کېدونکې RNA ګانې (لکه 7SK) نقل کوي. د نقل پروسه هغه وخت پای مومي چې پولېمراز د ختم کوونکي په نوم یوه ترتیب سره مخامخ شي.
د mRNA پروسس کول
سمولپه داسې حال کې چې د پروکاریوټي پروټینو کوډ کوونکو جېنونو نقل پیغام رسوونکې RNA (mRNA) رامنځته کوي چې پروټین ته ژباړل کېدو ته چمتو ده، د یوکاریوټي جېنونو نقل د RNA یو لومړنی نقل (pre-RNA) پرځای پرېږدي، چې لومړی باید یوه لړۍ بدلونونه ترسره کړي ترڅو بالغې RNA ته بدله شي. د کوډکوونکو او نه کوډ کوونکو preRNA ګانو د بلوغ پروسې بڼې او مرحلې توپیر لري؛ د بېلګې په توګه، که څه هم د mRNA او tRNA دواړو لپاره د preRNA مالیکولونه جلا کېږي، خو په کې ښکېل ماشینري او ګامونه یې توپیر لري. د نه کوډ کېدونکې RNA پروسس کول لاندې تشریح شوي دي (د نه کوډ کېدونکې RNA بلوغ).[۸]
د pre-mRNA پروسس کولو کې ۵ کیپنګ شامل دي، چې د انزایمي غبرګونونو یوه ټولګه ده چې ۷-میټایل ګوانوزین (m7G) د pre-mRNA پنځم 5′ پای ته ورزیاتوي او له همدې کبله د اګزونوکلېز لخوا تخریب څخه د RNA ساتنه کوي. وروسته بیا د m7G پوښ د هټروډایمر (CBC20/CBC80) د کېپ نښلولو کمپلکس په واسطه نښلي، کوم چې mRNA سره سایټوپلازم ته په صادراتو کې مرسته کوي او همدارنګه د بې پوښه کېدو څخه له RNA څخه ساتنه کوي.
یو بل تعدیل د 3′ درز او پولي اډېنایلېشن دی. دا هغه وخت رامنځته کېږي چې په pre-mRNA کې د پولي اډېنایلېشن (5′- AAUAAA-3′) سیګنال ترتیب حاضر وي، چې په معمول ډول د کوډ کېدونکي پروټين ترتیب او ختم کوونکي کې رامنځته کېږي. pre-mRNA لومړی جلا کېږي او وروسته بیا د ~ ۲۰۰ آډنین (A) یو لړۍ ورزیاتېږي ترڅو د پولي (A) لکۍ جوړه شي چې له RNA څخه د تخریب په وړاندې ساتنه کوي. د پولي (A) لکۍ د څو پولي (A) نښلوونکو پروټینونو (PABPs) له لورې نښلول کېږي، چې د mRNA د صادراتو او د ژباړې بیا پیل لپاره اړین دي. د دي اډینایلېشن په معکوسه پروسه کې، د پولي (A) لکۍ د CCR4-Not 3’-5’ اګزونوکلېز له لورې لنډېږي، چې ډېری وخت د نقل د بشپړ تخریب لامل کېږي.
په یوکاریوټي pre-mRNA کې یو ډېر مهم تغیر د RNA جلا کېدل دي. ډېری یوکاریوټي pre-mRNA ګانې د اګزون او اېنټرون په نوم له بېلابېلو بدیلو برخو څخه جوړې شوې دي. د جلاکېدو پروسې په لړ کې، د اسپلایسوزوم په نوم د RNA-پروټین یو کاټالیسټي جوړښت دوه ټرانس اسټرېفیکیشن غبرګونونه کاټالایز کوي، چې یو اېنټرون جلا کوي او د لاریاټ په بڼه یې آزادوي او وروسته بیا ګاونډي اګزونونه یوبل سره جلا کوي. په ځانګړو مواردو کې، ځینې اېنټرونونه او اګزونونه کېدای شي په بالغې mRNA کې یا وساتل شي یا هم ترې جلا کړی شي. دا په نامه بدیله جلاکېدل د نقل بېلابېلې بڼې رامنځته کوي چې له یوه جېن څخه سرچینه اخلي. له هغه ځایه چې دا نقلونه کولی شي په بالقوه توګه بېلابېلو پروټینونو ته وژباړل شي، جلاکېدل د یوکاریوټي جېن څرګندونې پېچلتیا او د پروټیوم بڼې اندازه ډېروي.
په پراخه توګه د RNA پروسس کېدل کېدای شي یوه تکاملي ګټه وي چې د یوکاریوټي حجرو هستې له لورې ممکن شوې ده. په پروکاریوټ حجرو کې، نقل او ژباړه دواړه یوځای ترسره کېږي، په داسې حال کې چې یوکاریوټ حجرو کې، هستوي غشا دا دوه پروسې سره جلا کوي، او د RNA پروسس کېدو ته وخت ورکوي.
سرچينې
سمول- ↑ Crick FH (1958). "On protein synthesis". Symposia of the Society for Experimental Biology. 12: 138–63. PMID 13580867.
- ↑ Crick F (August 1970). "Central dogma of molecular biology". Nature. 227 (5258): 561–3. Bibcode:1970Natur.227..561C. doi:10.1038/227561a0. PMID 4913914. S2CID 4164029.
- ↑ "Central dogma reversed". Nature. 226 (5252): 1198–9. June 1970. Bibcode:1970Natur.226.1198.. doi:10.1038/2261198a0. PMID 5422595. S2CID 4184060.
- ↑ Temin HM, Mizutani S (June 1970). "RNA-dependent DNA polymerase in virions of Rous sarcoma virus". Nature. 226 (5252): 1211–3. doi:10.1038/2261211a0. PMID 4316301. S2CID 4187764.
- ↑ Baltimore D (June 1970). "RNA-dependent DNA polymerase in virions of RNA tumour viruses". Nature. 226 (5252): 1209–11. doi:10.1038/2261209a0. PMID 4316300. S2CID 4222378.
- ↑ Iyer LM, Koonin EV, Aravind L (January 2003). "Evolutionary connection between the catalytic subunits of DNA-dependent RNA polymerases and eukaryotic RNA-dependent RNA polymerases and the origin of RNA polymerases". BMC Structural Biology. 3: 1. doi:10.1186/1472-6807-3-1. PMC 151600. PMID 12553882.
- ↑ Brueckner F, Armache KJ, Cheung A, Damsma GE, Kettenberger H, Lehmann E, Sydow J, Cramer P (February 2009). "Structure-function studies of the RNA polymerase II elongation complex". Acta Crystallographica D. 65 (Pt 2): 112–20. doi:10.1107/S0907444908039875. PMC 2631633. PMID 19171965.
- ↑ Krebs, Jocelyn E. (2017-03-02). Lewin's genes XII. Goldstein, Elliott S.,, Kilpatrick, Stephen T. Burlington, MA. ISBN 978-1-284-10449-3. OCLC 965781334.