دانش سرو سپید

با توجه به اینکه یکی از محصولات شرکت دانش بنیان پلاسما درمان سرو سپید ، واکسن پروتئین نوترکیب نورا است و این واکسن به منظور کنترل و پیشگیری بیماری کرونا توسط دانشمندان نخبه ایرانی طراحی و تولید شده است بر آن شدیم در مورد بعضی از مفاهیم کاربردی درعلوم زیستی ازجمله مهندسی ژنتیک و بیو تکنولوژی توضیحاتی ارائه دهیم .

مفاهیم کلیدی سنتز پروتئین

مفاهیم کلیدی پروتئین

کدون آغاز

کدون آغاز، اولین کدون رونوشت RNA پیامبر ( mRNA)  است که توسط ریبوزوم ترجمه می شود. کدون شروع در یوکاریوت ها و آرکی ها  متیونین و در باکتری ها، میتوکندری ها و پلاستیدها N-formylmethionine (fMet) است. متداول ترین کدون شروع AUG است (یعنی ATG در توالی DNA مربوطه).در پروکاریوت ها قبل از کدون شروع، یک ناحیه ترجمه نشده 5' ( UTR) قرار می گیرد. این ناحیه RBS یا ناحیه اتصال شونده با ریبوزوم است .

 

کدون پایان

کدون توقف (یا کدون پایان) یک کدون سه گانه نوکلئوتیدی در RNA پیام رسان است که پایان فرآیند ترجمه پروتئین را نشان می دهد. اکثر کدون ها در RNA پیام رسان با افزودن یک اسید آمینه به یک زنجیره پلی پپتیدی در حال رشد مطابقت دارند که ممکن است در نهایت به پروتئین تبدیل شود. کدون های استاپ با اتصال فاکتورهای آزادسازی که باعث جدا شدن زیرواحدهای ریبوزومی و آزاد شدن زنجیره اسید آمینه می شود، پایان این فرآیند را نشان می دهد. در حالی که کدون های شروع برای شروع ترجمه نیاز به توالی های نزدیک یا فاکتورهای شروع دارند، یک کدون توقف به تنهایی برای شروع پایان کافی است.UAG,UAA,UGA کدون پایان هستند .

 

tRNA

 tRNA یا آر ان ای ناقل یکی از انواع آر ان ای‌های موجود در سلول می‌باشد که حمل آمینواسیدها به ریبوزوم‌های موجود در سیتوپلاسم (بدون در نظر گرفتن هسته) بر عهده ی آن است.tRNA در سلول شکل L مانند دارد ولی اگر آن را در خارج از سلول زنده و به وسیله تجهیزات پیشرفته بررسی کنیم شکل آن را به صورت برگ گیاه شبدر خواهیم دید. دلیل ایجاد این شکل وجود پیوندهای هیدروژنی در بعضی قسمت‌ها و نبود این پیوند در بعضی قسمت‌های دیگر است. در این ساختار برگ شبدری برگ‌های جانبی وظیفه نگهداری tRNA را بر روی ریبوزوم بر عهده دارند. در برگ میانی سه باز دیده می‌شود که با هیچ باز دیگری از tRNA مکمل نشده‌اند. به این سه باز آنتی کدون گفته می‌شود. در واقع نوع آنتی کدون است که مشخص می‌کند tRNA باید چه نوع آمینواسیدی را با خود حمل کند. هر یک از بیست نوع آمینواسیدها برای خود یک یا بیشتر کد (رمز) بر روی DNA دارد. در نتیجه بر روی mRNA نیز هر یک از آمینواسیدها یک یا بیشتر کدون رمز روی mRNA دارد(۶۴ نوع). ولی تعداد انواع tRNAها ۶۱ عدد می‌باشد. این کاهش تعداد به دلیل وجود کدون‌های پایان بر روی mRNA می‌باشد که این کدون‌ها هیچ مکملی (آنتی کدون) ندارند.وظیفه این نوع از RNA ترجمه اطلاعاتی است که از DNA به طرف ریبوزم میرود. در واقع الگوی اطلاعات DNA را به الگوی آمینو اسید های سازنده پروتئین تبدیل می کند.

 

ریبوزوم

ریبوزوم یا رناتن (Ribosome)، از ساختارهای بدون غشای سیتوپلاسمی در همه سلول‌های پروکاریوتی و یوکاریوتی است . سنتز پروتئین‌ها به‌وسیله ریبوزوم‌ها صورت می‌گیرد. ریبوزوم‌ها ذراتی کم و بیش کروی، متراکم (کدر) نسبت به الکترون‌ها هستند که قطرشان از ۴۰ تا حدود ۳۰۰ آنگستروم می‌رسد. در سیتوپلاسم یا روی شبکه آندوپلاسمی زبر و در میتوکندری و کلروپلاست قرار دارند. ریبوزوم‌های سیتوپلاسمی، اندامکی و ریبوزم‌ها چسبنده به غشای آندوپلاسمی می‌توانند به حالت منفرد (مونوزوم) یا به حالت چند تایی (پلی زوم) باشند. مجموع حدود ۵ تا ۸۰ ریبوزوم را که به مولکولی از mRNA چسبیده‌اند، پلی زوم نامند. ریبوزوم‌ها تنها وقتی که به حالت پلی زوم باشند، سنتز پروتئین دارند. گاهی در سیتوپلاسم پلی زوم‌ها حالت مارپیچی یا حلزونی به خود می‌گیرند . عمر متوسط ریبوزوم‌ها در حدود ۶ ساعت است؛ بنابراین بازسازی پیوسته آن‌ها ضرورت دارد. سرعت بازسازی در سلول‌های مختلف ۱۰ تا ۱۰۰ ریبوزوم در هر ثانیه‌است. بازسازی ریبوزوم‌ها در سلول‌های پروکاریوتی در سیتوپلاسم و بی‌تردید ضمن رونویسی از ژن‌های rRNA و در سلول‌های یوکاریوتی در ارتباط با هستک صورت می‌گیرد ترکیبات بازدارنده رونویسی و همچنین سم آمانیتین که در قارچ آمانتیا وجود دارد این بازسازی را متوقف می‌کنند. ساخت یک ریبوزوم یوکاریوتی پدیده ای پیچیده‌است که بخش‌های مختلف سلول در آن مشارکت دارند. RNAهای ریبوزومی از روی بخشی از DNA که درون هستک قرار دارد، رونویسی می‌شوند. پروتئین‌های ریبوزومی از روی RNA پیک ترجمه می‌شوند که از روی بخش‌های دیگر DNA هسته ای رونویسی شده‌اند. در نهایت این پروتئین‌ها که در سیتوپلاسم ترجمه شده‌اند به هستک رفته و در ترکیب با rRNA، زیر واحدهای ریبوزومی را می‌سازند و این مجموعه دوباره به سیتوپلاسم برمی گردد. تمام جانداران رونوشت‌های زیادی از ژن‌های rRNA دارند. این تکرارها در یوکاریوت‌ها بسیار بیشتر است.