الجدول الشامل لكل الكودونات ومقابلاتها بين جزيء الـ DNA الشريط الناسخ والشريط غير الناسخ وجزيء الـ mRNA

📚 محتويات المقال

    الجدول الشامل لكل الكودونات ومقابلاتها بين جزيء الـ DNA  الشريط الناسخ والشريط غير الناسخ  وجزيء الـ mRNA

    أنواع النيوكليوتيدات


     

    الوظيفة / البيان

    على شريط الـ DNA غير الناسخ  المُشفر

    على شريط الـ DNA الناسخ  القالب

    على جزيء الـ mRNA

    الأحماض الأمينية

    الاتجاه

     اتجاه 5′→3′

     اتجاه 3′→5′

     اتجاه 5′→3′

     

    نوع الشريط

    هذا هو الشريط "الأصلي" الذي فيه الخلل أو الطفرة.

    يُستخدم كقالب أثناء النسخ بواسطة RNA polymerase

    الـ mRNA الناتج يكون مكملًا له

    يُطابق تسلسل الـ mRNA  باستثناء أن الـ DNA يحتوي T   بدلا  من  U

    Standard (Universal)

    كودون البدء الشهير

    ATG

    TAC

    AUG

    Codes for Methionine (Met). The universal start signal in almost all organisms.

    يُشفر لحمض الميثيونين (Met). وهو إشارة البدء العالمية في جميع الكائنات الحية تقريبًا، وهو أول حمض في سلسلة الببتيد.

    Rare (Alternative)

     

    الأنواع النادرة لكودون البدء

    GTG

    CAC

    GUG

    Acts as a start codon in some bacteria/organelles. When initiating, it still inserts Methionine (fMet), not Valine.

    يعمل ككودون بدء في بعض البكتيريا والعضيات الخلوية والجينات النادرة. وعندما يبدأ الترجمة، فإنه يستدعي حمض الميثيونين (fMet) أيضاً، وليس الفالين.

    Very Rare (Alternative)



    الأنواع النادرة جداً لكودون البدء

    TTG

    AAC

    UUG

    Normally codes for Leucine. But as an extremely rare alternative start codon, it inserts Methionine (fMet) during initiation.

    يُشفر في الأصل لحمض الليوسين، ولكنه كودون بدء نادر للغاية. وعندما يبدأ الترجمة، فإنه يستدعي حمض الميثيونين (fMet) أيضاً، وليس الليوسين.

    عندما تعمل الكودونات النادرة (UUG و GUG) ككودونات بدء في بداية الجين، فإن الريبوسوم لا يترجمها إلى Leucine أو Valine  بل يتم ترجمتها أيضًا إلى ميثيونين (Methionine) في حقيقيات النواة، أو فورميل-ميثيونين (fMet) في البكتيريا. شفرتها تتغير وتُعطي Leucine أو Valine فقط إذا جاءت في منتصف الجين وليس في بدايته.

    Note: When these alternative codons (GUG and UUG) act as start codons at the beginning of a gene, the ribosome initiates translation by inserting Methionine (fMet in prokaryotes), NOT Valine or Leucine. They only code for Valine or Leucine if they appear internally within the gene sequence.

    موقع قطع الـ DNA

    إنزيم EcoRI كمثال

    5′−GAA  TTC−3′

    3′−CTT  AAG−5′

    لا ينطبق

    القص للهندسة الوراثية التي تتم على الـ DNA

    Restriction Endonuclease Site:

    تتابع متناظر Palindrome

    يتم القص بواسطة إنزيمات القصر البكتيرية  Restriction Enzymes  

    و  يقرأ بنفس الطريقة على الشريطين المتضادين.

    يقطع الإنزيم بين الـ G والـ A في الطرفين لإنتاج أطراف لاصقة مائلة

    موقع لصق و ربط الـ DNA

    بواسطة إنزيم الربط

    إعادة تكوين الروابط التساهمية في هيكل السكر والفوسفات .

    على شريط الـ 5′→3′

    إعادة الربط في الهيكل الفوسفاتي  روابط تساهمية  والروابط الهيدروجينية.

    على شريط الـ 3′→5′

    لا ينطبق في الهندسة الوراثية التقليدية، التي تتم على الـ DNA

    لكن يحدث حيويًا أثناء معالجة الـ RNA.

     

    DNA Ligation:

    يقوم إنزيم الربط DNA Ligase

    بربط الأطراف الملتصقة ب روابط تساهمية فقط فوسفاتية ثنائية الإستر، و لبناء جزيء DNA معاد الاتحاد Recombinant DNA.

    لإغلاق الثغرات، بينما تتكون الروابط الهيدروجينية تلقائياً بين القواعد المتكاملة دون تدخل الإنزيم.

    مواقع قص الإنترونات

     

    معالجة الـ RNA الأولي

     

    Splicing Sites

    5′−GT ... AG−3′

    3′−CA ... TC−5′

    5′−GU ... AG−3′

    Spliceosome Recognition Sites:

    تتابعات محفوظة في حقيقيات النواة؛ حيث يمثل تتابع GU المقابل لـ GT في الـ DNA بداية الإنترون عند الطرف ′5، ويمثل تتابع AG نهاية الإنترون عند الطرف ′3 ليتم قصه وتوصيل الإكسونات.

    GT  في بداية الإنترون 5'


    AG

     في نهاية الإنترون 3'

    CA  عند 3'



    TC  عند 5'

    GU  عند نهاية الإكسون وبداية الإنترون

    AG  عند نهاية الإنترون وبداية الإكسون التالي

    هذه المواقع تحدد للـ Spliceosome مكان قص الأجزاء غير المُشفرة  الإنترونات  ولصق الإكسونات في حقيقيات النواة.

    كودون الوقف Ochre

     

    المغرة / المغرة الصفراء

     

    TAA

    ATT

    UAA

    No Amino Acid Binds to Release Factor:

    لا يُمثل أي حمض أميني. عندما يصل إليه الريبوسوم، يرتبط به عامل الإطلاق RF   او   Release Factor

    ليتم تحلل السلسلة وفصل البروتين المتكون.

    كودون الوقف Amber

    الكهرمان / العنبر

    TAG

    ATC

    UAG

    No Amino Acid Binds to Release Factor:

    لا يُمثل أي حمض أميني. وهو أول كودون وقف تم اكتشافه تاريخياً، ويسبب توقف عملية الترجمة فوراً عند وصول الريبوسوم إليه.

    كودون الوقف العقيق الأبيض / الأوبال

     Opal

    TGA

    ACT

    UGA

    No Amino Acid Binds to Release Factor:

    لا يُمثل أي حمض أميني. يوقف بناء البروتين في السيتوبلازم، ولكنه كاستثناء نادر قد يُشفر لحمض Tryptophan داخل الميتوكوندريا فقط.

     ملاحظات هامة

    الاتجاهات  5' →3'    كودونات الـ mRNA وشريط الـ DNA غير الناسخ تتطابق تمامًا في التتابع والاتجاه، مع استبدال القاعدة T في الـ DNA بالقاعدة U في الـ RNA.

    على الشريط المُشفر   Coding strand   5′→3′ في الإنسان، الكودونات التي تُعتبر كودونات بدء   Start codons   هي محدودة جدًا ومعروفة عالميًا.

    المراجع

    محمد عبد الغنى عبد الحميد

    "في عالم يتسارع فيه التقدم العلمي، من الضروري أن نربط بين أحدث الاكتشافات في علم البيولوجيا وبين تراثنا العربي الغني. 'علم البيولوجيا العربية' تسعى لتحقيق هذا التوازن، وتقديم محتوى علمي دقيق وموثوق، مع الحفاظ على هويتنا العربية وقيمنا الأصيلة. انضم إلينا في هذه الرحلة المثيرة لاكتشاف عجائب علم البيولوجيا."