. الشيفرة الوراثية: أبجدية الكودونات
تُكتب لغة الوراثة باستخدام ما يُعرف بـ الكودونات . و الكودون هو عبارة عن ثلاثية من النيوكليوتيدات (مجموعة من 3 نيوكليوتيدات) مرتبة على جزيء mRNA . كل كودون يمثل رمزاً لحمض أميني محدد، أو يعمل كإشارة تنظيمية لبدء أو إيقاف عملية التصنيع.
قواعد التشفير: الدقة والمرونة
تخضع الشيفرة الوراثية لقاعدة جوهرية تضمن دقة البناء الحيوي: “يمكن أن يُشفر الحمض الأميني الواحد بأكثر من كودون، ولكن العكس غير صحيح” .
تعدد الكودونات للحمض الواحد: نجد مثلاً أن حمض اللوسين أو الأرجينين يمكن تشفيرهما بعدة كودونات مختلفة.
الدقة المتناهية: في المقابل، فإن كودوناً محدداً مثل (UUU) لا يمكن أن يُعطي أبداً إلا حمضاً واحداً وهو (الفينيل ألانين).
تمرين توضيحي: إذا نظرنا إلى حمض السيرين ، نجد كودوناته (UCU, UCC, UCA, UCG). نلاحظ هنا أن أول حرفين (UC) ثابتان تماماً، بينما يكمن الاختلاف في الحرف الثالث فقط، وهو نمط شائع يمنح الشيفرة نوعاً من المرونة دون الإخلال بالدقة.
أنواع RNA ودورها المحوري في الخلية
تتطلب عملية بناء البروتين تكاتف أنواع مختلفة من الحمض النووي الريبوزي، حيث يلعب كل نوع دوراً لا غنى عنه في هذه الرحلة من النواة إلى السيتوسول:
RNA الرسول (mRNA): هو سلسلة مفردة من النيوكليوتيدات، يتم نسخها من السلسلة القالب لـ DNA . يعمل كقالب يحمل المعلومات الوراثية اللازمة لبناء البروتين، وينتقل من النواة إلى السيتوسول ليتم قراءته بواسطة الرايبوسوم.
RNA الناقل (tRNA): هو شريط مفرد يلتف حول نفسه ليتخذ شكلاً مميزاً يضم 4 حلقات . يظهر التركيب الجزيئي لهذا النوع وجود “روابط هيدروجينية” تساهم في ثبات شكل الشريط الملتف، ووجود “موقع ارتباط الحمض الأميني” في أعلى الجزيء. وتكمن وظيفته في نقل الأحماض الأمينية إلى الرايبوسوم، حيث تحتوي إحدى حلقاته على كودون مضاد متمم لكودونات mRNA .
ميكانيكية النسخ: من DNA إلى mRNA
تبدأ عملية النسخ داخل النواة، حيث يعمل أنزيم بلمرة RNA على فك جزء محدد من لولب DNA . يتم استخدام سلسلة DNA ذات الاتجاه ( 3′ -> 5′ ) كـ سلسلة قالب لبناء سلسلة mRNA بشكل متمم (Complementary).وتتبع عملية النسخ .
نيوكليوتيد اليوراسيل (U) في جزيء mRNA يقابل ويتمم نيوكليوتيد الأدنين (A) في جزيء DNA (حيث يحل اليوراسيل محل الثايمين في لغة RNA).
نيوكليوتيد الغوانين (G) يتمم نيوكليوتيد السايتوسين (C) .
