Na Searbhagan Niùclasach agus Co-chur Prótain

Tha na searbhagan niùclasach air an dèanamh de cho-phàirtichean anns a bheil naitrodean ris an can sinn bunan, siùcar agus phosphat. Tha

DEALBH 3. Helix dhùbailte SDN; ’se slabhraidhean siùcar-phosphat a th’anns an dà bhann an cumadh helix. ’Se na bunan na loinichean còmhnard eadar an dà shlabhraidh shiùcar-phosphat. Tha structair moileciuileach a’ mhoileciuil air a dhealbhachadh nas mìne letheach-slighe a-null air a helix dhùbailte.

ceithir bunan an dà chuid ann an searbhag deocsairioboniùclasach (SDN) agus ann an searbhag rioboniùclasach (SRN): dà bhun purin agus dà bhun pirimidin. ’Se na purinean adenin agus guanin; ’se na pirimidinean cytosin agus thymin ann an SDN, agus cytosin agus uracil an SRN. Tha na fo-phàirtean de na searbhagan niùclasach, siùcar, phosphat, agus fear dhe na bunan, a’ tighinn gu chéile ’s a’ deanamh niùclataidean, agus on a tha ceithir bunan eadar-dhealaichte anns gach searbhag niùclasach, tha ceithir niuclataidean eadar-dhealaichte anns gach tè dhiubh. Tha na niùclataidean sin ag aonadh ’nan slabhraidhean fada ris an can sinn slabhraidhean poiliniùclataideach. Faodar slabhraidhean de’n t-seòrsa sin a dheanamh anns an obair-lann fo chùmhnantan coltach ris an fheadhainn a bh’ann san t-seann Talaimh.

Tha SDN air a dhèanamh de dhà shlabhraidh phoiliniùclataideach ’nan laighe taobh ri taobh ann an riochd helix dhùbailte: nì a bha air a dhearbhadh le J. Watson agus F. Crick anns a’ bhliadhna 1953 (faic an Dealbh 3). Tha na bunan air an dàrna slabhraidh a’ dèanamh chàraidean leis na bunan air an t-slabhraidh eile, adenin an còmhnaidh a’ dol còmhla ri thymin, agus guanin còmhla ri cytosin .i. tha ruith nam bunan air an dàrna slabhraidh a’ coimhlionadh an ruith air an t-slabhraidh eile. Nuair a tha frifhilleadh a’ tachairt ann an SDN, tha an dà dhual de’n a helix dhùbailte a’ tighinn ás an t-snìomh, agus tha dual ùr coimhliontach ga cho-chur ris gach fear dhe na seann duail, agus mar seo tha dà helix dhùbailte gan dèanamh, gach tè dhiubh co-ionnan ris a’ mhoileciuil SDN a bh’ann an toiseach (faic an Dealbh 4). Mar sin, nuair a tha cealla ga roinn, tha am mac-cealla a’ faighinn an aon fhiosrachadh a thaobh dualchais ’s a bha anns a’ chealla bu phàrant dha. Chan eil ann an SRN, mar as trice, ach moileciuil aon-dualach, ’se sin ri ràdh tha aon slabhraidh phoiliniùclataideadh innte.

DEALBH 4. Fri-fhilleadh na moileciuil SDN. (a) A’ mhoileciuil SDN; (b) Tha an dà dhual anns a helix dhùbailte SDN a’ tighinn ás an toinneamh, agus tha dual ùr ga cho-chur ris gach fear dhe na seann duail; (c) Dà mhoileciuil ùr de SDN.

Chunnaic sinn a nis an coltas a th’air a’ mhoileciuil SDN. Ciamar a tha e a’ riaghladh gnìomhachas na cealla, agus dé an dòigh anns a bheil fiosrachadh a thaobh dualchais ga ghiùlan air a’ mhoileciuil seo? (Tha SRN comasach cuideachd air fiosrachadh dualchais a ghiùlan, mar eisimpleir an cuid de vìorasan. Ach ’se SDN a tha a’ giùlan fiosrachadh dualchais anns gach fàs-bheairt as aithne dhuinn an diugh, anns a bheil aon no barrachd air aon chealla). Tha am fiosrachadh anns a’ mhoileciuil SDN air a ghiùlan mar chód a tha air a stéidheachadh air trì sam bith de na ceithir bunan a gheibhear ann an SDN. Tha gach facal-cód trì-bhunach mar chomharradh air aon searbhag amino, agus mar sin tha ruith nan trì-bhunach ann an gine sam bith a’ códadh ruith nan searbhag amino ann an slabhraidh poilipheptideach àraidh. Tha am fiosrachadh a dh’fheumar gus na slabhraidhean poilipheptideach fa-leth a dhèanamh, ’se sin na prótainean, air a ghiùlan bho ghinealach gu ginealach anns a’ mhoileciuil SDN. Ma tha aon bhun air atharrachadh, air a chur ris no air a thoirt air falbh bho phìos códadh SDN airson slabhraidh phoilipheptidich, no ma dh’atharraichear òrdugh nam bunan ann an gine, ’se thig ás a seo prótain atharraichte. Is dòcha nach obraich am prótain seo mar bheirmeir, air neo oibrichidh e ann an dòigh ùir, ’se sin ri ràdh, tha muthadh air tachairt. ’Se seo as aobhar air meangan dualchasach ann am mac-an-duine, leithid héimofilia agus dath-dhoille dearg/uaine. ’Se seo as coireach cuideachd gu bheil grunn sheòrsachan de gach gine ann an sluagh.

Am fiosrachadh a tha air a’ mhoileciuil SDN, chan eil e air eadar-theangachadh ás a’ bhad gu ruith nan searbhag amino air slabhraidh phoilipheptideach. ’Se tha tachairt gu bheil dual coimhliontach de SRN air a cho-chur ris an teamplaid SDN, agus chan eil air a leughadh ach an dàrna dual de helix dhùbailte an SDN. ’Se an t-ainm a th’againn air

DEALBH 5. Co-chur de theachdair-SRN (am bann dubh) air moileciuil SDN. (a) Helix dhùbailte SDN; (b) Tha dà dhual na helix dùbailte a’ tighinn ás an toinneamh, agus tha moileciuil de theachdair-SRN ga co-chur ri aon de na duail; (c) Tha an teachdair-SRN a nis saor is a’ mhoileciuil SDN.

an t-seòrsa seo de SRN, teachdair-SRN (t-SRN), agus nuair a tha t-SRN a’ leantainn ri SDN their sinn tar-sgrìobhadh ris. Tha an t-SRN a’ gluasad a-mach ás an niùclas agus a-steach do’n chitoplasm far a bheil e ga cheangal fhéin ri grunn riobosoman. ’Se an t-ainm a th’againn air grunn de riobosoman ceangailte ri moileciuil de t-SRN, poiliriobosom no poilisom.

Anns a’ chitoplasm, tha searbhagan amino air an cur thuige le bhi a’ dol an lùib adenosin triphosphat (ATP), agus tha seo a’ dèanamh iomadh-fhillteachd de’n ghnè amino acyl adenosin monophosphat. Tha an cumhachd anns a’ mhoileciuil ATP air aiseag do’n iomadh-fhillteachd de shearbhaig amino anns an iom-oibreachadh seo, agus tha an cumhachd sin ga chleachdadh a rithist gu bannan peptideach a dheanamh eadar searbhagan amino, mar a tha an t-slabhraidh phoilipheptideach ga dèanamh. Tha gach iomadh-fhillteachd de shearbhaig amino a nis ag iom-oibreachadh le seòrsa eile de SRN — aistridhe-SRN (a-SRN) — gu moileciuilean amino acyl a-SRN a’ dhèanamh. Tha co-dhiù aon mhoileciuil àraidh de a-SRN ma

DEALBH 6. (a) Co-chur prótain ri iomadh-fillteachd de riobosom-theachdair-SRN. Tha na cruinnean breaca a’ riochdachadh searbhagan amino; tha iad air a nasgadh ri chéile gu slabhraidh phoilipheptideach a dhèanamh. Tha am bann beàrnach a’ roichdachadh teachdair-SRN; tha na moileciuilean ann an toinneamh helix a’ riochdachadh aistridhe-SRN. ’Se riobosom a th’anns a’ chnap cheithir-cheàrnach anns a bheil dà phàirt. Tha na saighdean a’ sealltainn an taobh a tha na moileciuilean a’ gluasad. (b) Poiliriobosom gnìomhach, air a dhèanamh de ghrunn riobosoman ceangailte ri moileciuil de theachdair-SRN. Tha na slabhraidhean de chruinnean a’ riochdachadh ìrean ann an dèanamh na slabhraidhe poilipeptidich.

choinneamh gach searbhaig amino. Tha na h-iomadh-fhillteachdan amino acyl a-SRN a’ dol gu uachdar an riobosom far an deanar co-chur ás an tig slabhraidh phoilipheptideach. Anns gach moileciuil a-SRN tha ruith de thrì bhunan air a bheil an t-ainm anticódon, aig àite sònraichte air fheadh. Cha dean trì-bhunach an anticódon càraid ach leis an trì-bhunach choimhliontach air a’ mhoileciuil t-SRN a tha an ceangal ris an riobosom, oir cha dean adenin càraid ach le uracil (ni adenin càraid le thymin ann an SDN), agus guanin le cytosin. ’Se an t-ainm a tha air gach facal cód trì-bhunach air a’ mhoileciuil t-SRN, códon.

Mar sin, tha ruith nan trì-bhunach, no nan códon, air a’ mhoileciuil t-SRN, a bha air a thar-sgrìobhadh bho’n ruith air a’ mhoileciuil SDN, a’ riaghladh dé na moileciuilean a-SRN, agus mar sin dé na searbhagan amino, a ghabhas an àite a nis anns an t-slabhraidh phoilipheptideach a tha ga co-chur, ’se sin ri ràdh, tha ruith nam bunan air t-SRN air atharrachadh gu ruith nan searbhag amino, ann an slabhraidh phoilipheptideach. ’Se eadar-ghiùlain a their sinn ris an tachartas seo. Mar a tha na h-iomadh-fhillteachdan amino a-SRN a’ dol an sàs air an t-slabhraidh t-SRN air na riobosoman, tha an t-searbhag amino a’ dèanamh bann peptideach leis an tè air a beulaibh, agus tha an a-SRN air a leigeil ma sgaoil do’n chitoplasm, a’ dol an gréim aon uair eile. Mar seo, tha slabhraidh phoilipheptideach air a dèanamh uidh air n-uidh mar a tha an riobosom a’ gluasad air feadh a’ mhoileciuil t-SRN. Aon uair ’s gu ruig an riobosom ceann a’ mhoileciuil t-SRN tha an t-slabhraidh phoilipheptideach air a leigeil ma sgaoil do’n chitoplasm far a bheil e a’ dol còmhla ri slabhraidhean eile gu prótain a dhèanamh. Bheir sinn an aire gu bheil gineachan air an dealachadh bho chéile air a’ chromosom le códonan gun-chiall, ’se sin trì-bhunaichean nach eil a’ códadh airson searbhagan amino. Mar sin, chan àbhaist idir do mhoileciuilean t-SRN a bhi air an dèanamh airson piosan de dhà shlabhraidh phoilipheptideach a tha an taice ri chéile.

Tha an dòigh seo air co-chur phrótainean agus giùlan fiosrachaidh ginich coitcheann a-measg nam fàs-bheairt ceallach bho’n bhacteria gu mac-an-duine, agus ’s fheudar mar sin gun tainig an dòigh am bith tràth ann am mean-fhàs beatha. Dh’fhaodadh e bhith gu bheil a h-uile fàs-bheairt a tha beò air fàs bho’n aon phrìomh sheòrsa beatha. Uaireigin, anns na ceudan milleanan bliadhna, bha bloigh de shearbhaig niùclasaich, anns a robh an códadh ceart airson grunn de phrótainean do-sheachanta, air a ghabhail a-steach ann am meall prótain a bha air a chuairteachadh le meamran de cho-phàirtichidhean geireach. B’e seo a’ chiad fhàs-bheairt bheò. Bhiodh an t-aon fhiosrachadh gineach aig a sìol ’s a bh’aice-se, agus bhiodh cuid co-dhiù de na h-iom-oibrichidhean ceimiceach a tha sinn a’ lorg ann an ceallan ar latha fhìn air an riaghladh leis an t-searbhaig niùclasaich anns a’ chiad chealla seo. Cha do rinneadh co-chur fhathast air a leithid seo de chealla anns an obair-lann.