محتويات
تنقل الشفرة الخاصة بصنع البروتين إلى الرايبوسومات بواسطة
الحمض النووي الريبوزي أو mRNA .
تنقل الشفرة الخاصة بصنع البروتين إلى الرايبوسومات بواسطة ماذا ؟ من خلال هو الحمض النووي الريبوزي أو mRNA وهو نوع من الحمض النووي الريبي وهو أحادي الشريطة يتشارك في تكوين البروتين، كما يتكون mRNA من قالب DNA خلال عملية النسخ وقد يتمثل دور mRNA في نقل معلومات البروتين من الحمض النووي داخل نواة الخلية ليصل لسيتوبلازم الخلية وهو يعد داخل مائي وحيث تقرأ آلية صنع البروتين تسلسل mRNA وترجم كل كودون ثلاثي القواعد إلى حمض أميني مطابق له في نمو وهي سلسلة البروتين.
mRNA يعد حقًا شكل من أشكال الحمض النووي ، والذي يساهم الجينوم البشري المشفر في الحمض النووي على قراءته من خلال الآلية الخلوية، ولهذا فأن لدينا DNA في نواتنا، ومن ثم يوجد الريبوسومات والعضيات الخلوية الأخرى التي تترجم إلى الحمض النووي، ولكن بين شفرة الحمض النووي ذاتها، والآلية التي تستعمل الحمض النووي لصنع البروتينات ، يجب أن يكون هناك مترجم و mRNA هو في الحقيقة هي الشكل المترجم للحمض النووي الذي يوفر للآلة التعرف عليه واستعماله لتجميع الأحماض الأمينية داخل البروتينات، ومن هنا فأن mRNA يعتبر حقًا رابط أساسي بين ما يقال عنه رمز الحياة والخلية الفعلية القادرة على بناء كائن حي، ومن خلال هذا المعنى ، على الرغم من تفاصيل الحمض النووي أكثر بكثير من الحمض النووي الريبي ، فإن mRNA هو جزء مهم حقًا من الطريقة الرئيسية التي يتم بها تكوين الكائن الحي.[1]
سبب وجود mRNA
الهدف المهم من وجود mRNA ودوره الأساسي هو إحضار التعليمات من الحمض النووي لتصل للريبوسوم لإنتاج البروتين، وأن دور mRNA في إنتاج البروتين إلزامية إذن لذا تعتبر وظيفة mRNA هي وظيفة يتم فيها نقل الشفرة الجينية من الحمض النووي إلى الريبوسوم وفي حقيقيات النوى ، يسمح هذا للحمض النووي بالبقاء آمنًا في النواة، كما أنه يسمح بمستوى أكثر إحكامًا من التحكم وتنظيمًا أكثر تحديدًا لإنتاج البروتين.
دور الـ mRNA باللقحات
كل ما قيل عن الmRNA لا ينطبق فقط على البشر ولكن على الكائنات الحية الأخرى ، بما في هذا كل من البكتيريا والفيروسات فكل منها لديها أيضًا DNA و لديها RNA. فمثلاً أستعملت لقاحات بخصوص فيروس كورونا الحديثة في الواقع mRNA كان من الفيروس نفسه بطريقة مخادعة إلى حد ما.
في العادة قد يستعمل اللقاح نسخة ضعيفة أو تالفة من الفيروس بحيث يمكن للجسم أن يمارس “الجري التدريبي” لمكافحته كما سيصنع الجسم الحي أجسامًا مضادة تقاوم هذا الشكل الضعيف من الفيروس ، وبالتبعية فسيكون قادرًا على التعرف على هذا الفيروس ذاته في المستقبل ويكون قادرًا على الاستجابة سريعاً للفيروس الحقيقي في حالة تعرضه له.
يعمل لقاح mRNA بشكل مختلف بدلاً من حقن شخص بالفيروس الفعلي فيقوم هذا النوع من اللقاح بحقن الخلايا ببعض من mRNA للفيروس ويشتمل هذا mRNA على إرشادات حول طريقة بناء “بروتين سبايك” وهو معناه البروتين الذي يتواجد على السطح الشائك للفيروس ويعتبر هذا البروتين غير ضار وليس له أي آثار ضارة على الجسم.
ومن هنا، ستبدأ الخلايا في صنع هذا البروتين المضر، سيتعرف الجهاز المناعي بعد هذا على أن هذا البروتين المرتفع لا ينتمي إلى الجسم ويصنع أجسامًا مضادة مصممة لتدميره وهذا باختصار ، معناه أن الجسم سيكون قادرًا على التعرف على البروتينات الشائكة التي يستعملها الفيروس الفعلي ونتيجة لذلك ، سيكون جهازك المناعي قادرًا على الفور في صنع أجسام مضادة تنتشر وتقتل الفيروس إذا اكتشف في أي وقت بروتين الفيروس في الجسم.
لحسن الحظ أن ليس على الاشخاص أن يصبحوا خبراء في الجزيئات الكبيرة حتى يعمل الجسم أو أن يقوم اللقاح بعمله فيؤدي الجسم تلقائيًا الوظائف المعقدة الموضحة هنا لإبقاء الجسم على قيد الحياة وربما يكون إتقان بعض المصطلحات الأساسية المرتبطة بها أقل ما يمكن فعله.[2]
طريقة عمل mRNA بالخلية
يتم دور mRNA في خارج النواة وصولاً إلى المصنع الجزيئي المسؤول عن تصنيع البروتينات ، المعروف بالريبوسوم، هنا ، يقوم الريبوسوم بترجمة mRNA باستعمال كلمة أخرى من ثلاثة أحرف فكل ثلاثة أزواج أساسية تحدد لبنة بناء محددة تسمى حمض أميني لبناء سلسلة بولي ببتيد ستصبح في النهاية بروتينًا كما يقوم الريبوسوم بتجميع البروتين في ثلاث خطوات وفي خلال المرحلة الأولى فقد تم نقل الحمض النووي الريبي وهو الذي يجلب الحمض الأميني “المكون للبروتين” المحدد من خلال الرمز المكون من ثلاثة أحرف إلى الريبوسوم وفي الخطوة الثانية تأتي الاستطالة وفيها يتم توصيل كل حمض أميني بالتسلسل من خلال روابط ببتيدية ، مكونة سلسلة بولي ببتيد.[4]
يعد ترتيب كل حمض أميني أمرًا حاسمًا لوظيفة البروتين فيما بعد، يمكن أن تتسبب الأخطاء في إضافة الأحماض الأمينية إلى حدوث المرض، وفي النهاية أثناء الإنهاء ، يتم تحرير سلسلة البولي ببتيد المكتملة من الريبوسوم ويتم طيها إلى حالتها البروتينية النهائية فالبروتينات مطلوبة لبنية أنسجة وأعضاء الجسم ووظيفتها وتنظيمها فأن وظائفهم لا حصر لها فقد تصنع الخلايا البشرية ما يقرب من 100000 نوع مختلف من البروتينات ، ولكل منها تسلسل مميز من الحمض النووي الريبي.
أهمية الحمض النووي الريبوزي
يعتبر Messenger RNA مهمًا لأنه يسمح بإنتاج البروتين وتنظيم العملية بشكل دقيق، باستعمال mRNA كرسالة وسيطة ، يتمكن الحمض النووي البقاء داخل النواة كما أن هذا يحمي الحمض النووي ويساهم على منع أي تغييرات في الكود وإلى جانب ذلك فيمكن تغيير mRNA في عملية تعرف بالربط وأن هذا يسمح لأشكال بديلة من ذات الجين حسب احتياجات الخلية كما يمكن أيضًا بناء mRNA بكميات كبيرة أو صغيرة اعتمادًا على كمية البروتين التي تحتاجها الخلية، وهناك أيضًا سيطرة على mRNA عن طريق ثباتها، وغالبًا ما يتحلل الحمض النووي الريبي أحادي الشريطة ، مثل mRNA بسرعة من خلال الخلية وهذا يسمح لرقابة صارمة على إنتاج البروتين.
بدون mRNA فلن يتم أبدًا إنشاء البروتينات عن طريق عملية تخليق البروتين فقد يحمل الحمض النووي الريبوزي الرسالة من الحمض النووي إلى الريبوسومات فالريبوسومات هي عضيات تقرأ mRNA وتخلق تسلسل البروتين السليم وتوجد الريبوسومات داخل السيتوبلازم وبالتالي فلا يمكنها الوصول إلى الحمض النووي في النواة وقد تسمى العملية التي تستعملها الريبوسومات لقراءة الرنا المرسال وصنع البروتين بالترجمة. خلال هذه العملية ، يقوم الريبوسوم بتجميع وحدتيه الفرعيتين حول الحمض النووي الريبوزي فيقرأ الريبوسوم الحمض النووي الريبوزي في مجموعات من ثلاثة نيوكليوتيدات تعرف بالكودونات.
تتم قراءة كل كودون من خلال جزيء إضافي يعرف بنقل الحمض النووي الريبي وهو يمسى بالحمض الريبي النووي النقال كما يجلب الحمض الريبي النووي النقال الأحماض الأمينية السليمة بحسب الكودونات إلى الريبوسوم ومن ثم يحفز الريبوسوم رابطة ببتيدية بين الأحماض الأمينية لتشكيل سلسلة بولي ببتيد وفي الأخير ، يتم تحرير السلسلة ويمكن أن تنثني إلى بروتين كامل.[3]
