معلومة

11.2: نظرة عامة على الكود الجيني - علم الأحياء

11.2: نظرة عامة على الكود الجيني - علم الأحياء


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

ألف (تقريبا) الكود الجيني العالمي المنحط

ال الكود الجيني هي معلومات لربط الأحماض الأمينية في عديد الببتيدات بترتيب يعتمد على التسلسل الأساسي لكلمات الكود المكونة من 3 قواعد (الكودونات) في الجين ورسوله RNA (mRNA). مع استثناءات قليلة (بعض بدائيات النوى ، الميتوكوندريا ، البلاستيدات الخضراء) ، الشيفرة الجينية عالمية - إنه نفس الشيء في جميع الكائنات الحية من الفيروسات والبكتيريا إلى البشر. طاولة الكود الجيني العالمي القياسي في الصفحة التالية يظهر إصدار RNA من الكودونات الثلاثية والأحماض الأمينية المقابلة لها. يوجد كودون واحد لاثنين من الأحماض الأمينية (ميثيونين وتريبتوفان) ، ولكن هناك كودونان أو أكثر لكل من الأحماض الأمينية الثمانية عشر الأخرى. للسبب الأخير ، نقول أن الشفرة الجينية هي تتدهور. الثلاثة وقف الكودونات في ال الكود الجيني القياسي "أخبر" الريبوسومات بموقع آخر حمض أميني لإضافته إلى بولي ببتيد. يمكن أن يكون آخر حمض أميني نفسه أي حمض أميني يتوافق مع وظيفة البولي ببتيد الذي يتم تصنيعه. ومع ذلك ، فقد اختار التطور AUG باعتباره ابدأ الكودون لجميع البولي ببتيدات ، بغض النظر عن الوظيفة ، وكذلك لوضع الميثيونين داخل عديد الببتيد. وهكذا ، تبدأ جميع عديدات الببتيدات الحياة بميثيونين في نهايتها الأمينية الطرفية. كما سنرى بمزيد من التفصيل ، فإن آلة ترجمة mRNA هي ملف الريبوسوم و ال جهاز فك التشفير هو الحمض الريبي النووي النقال. يرتبط كل حمض أميني بـ tRNA الذي يحتوي تسلسله القصير على 3 قواعد أنتيكودون وهو مكمل لكودون mRNA. التفاعلات الأنزيمية تحفز التوليف الجفاف (تركيز) التفاعلات التي تربط الأحماض الأمينية في روابط الببتيد بالترتيب المحدد بواسطة الكودونات في الرنا المرسال.

تعليقات على طبيعة وتطور المعلومات الجينية

تعني الشمولية شبه العالمية للشفرة الجينية من البكتيريا إلى البشر أن الشفرة نشأت في وقت مبكر من التطور. من المحتمل أن أجزاء من الكود كانت موجودة حتى قبل أن تبدأ الحياة. ومع ذلك ، بمجرد أن يتم وضع الشفرة الجينية في مكانها ، كانت مقيدة بشدة ضد التغيير التطوري. تم تمكين تدهور الشفرة الوراثية وساهم في هذا القيد من خلال السماح بالعديد من التغييرات الأساسية التي لا تؤثر على الحمض الأميني المشفر في كودون.

إن الشمولية القريبة للشفرة الجينية ومقاومتها للتغيير هي سمات جينوماتنا التي تسمح لنا بمقارنة الجينات وتسلسلات الحمض النووي الأخرى لإنشاء علاقات تطورية بين الكائنات الحية (الأنواع) ، ومجموعات الكائنات الحية (الجنس ، والعائلة ، والنظام ، وما إلى ذلك). وحتى الأفراد داخل النوع.

بالإضافة إلى القيود التي تفرضها الشفرة الوراثية العالمية ، تظهر بعض الكائنات الحية تحيز الكودون، وهو قيد حديث يستخدمه الكائن الحي على الكودونات العالمية. يُلاحظ تحيز الكودون في الكائنات الحية ويفضل استخدام الكودونات الغنية بـ A-T ، أو في الكائنات الحية التي تفضل الكودونات الأكثر ثراءً في G و C. ومن المثير للاهتمام ، أن تحيز الكودون في الجينات غالبًا ما يصاحب التحيز الجيني للنيوكليوتيدات. قد يكون للكائن الحي الذي يحتوي على تحيز كودون AT أيضًا جينوم غني بـ AT (وبالمثل الكودونات الغنية بالـ GC في الجينومات الغنية بالـ GC). يمكنك التعرف على تحيز الجينوم للنيوكليوتيدات في النسب الأساسية لـ Chargaff!

أخيرًا ، غالبًا ما نفكر في المعلومات الجينية على أنها جينات للبروتينات. أمثلة واضحة على المعلومات الجينية غير المشفرة تشمل جينات rRNAs و tRNAs ، المشتركة بين جميع الكائنات الحية. يمكن أن تتراوح كمية هذه الأنواع من الحمض النووي المعلوماتي (أي جينات polypeptides و tRNAs و rRNAs) كنسبة من إجمالي الحمض النووي عبر الأنواع ، على الرغم من أنها أعلى في بدائيات النوى. على سبيل المثال ، يشفر حوالي 88٪ من كروموسوم الإشريكية القولونية الدائرية polypeptides ، في حين أن هذا الرقم أقل ~ 1.5٪ للبشر. يتم نسخ بعض تسلسل الحمض النووي الإعلامي الأقل وضوحًا في الكائنات الحية العليا (على سبيل المثال ، الإنترونات). لا يتم نسخ الحمض النووي بالمعلومات الأخرى في الجينوم أبدًا. يتضمن الأخير تسلسل الحمض النووي التنظيمي ، وتسلسلات الحمض النووي التي تدعم بنية الكروموسوم والحمض النووي الآخر الذي يساهم في التطور والنمط الظاهري. بالنسبة إلى هذا المقدار من الحمض النووي غير المفيد حقًا (عديم الفائدة) في جينوم حقيقيات النوى ، فإن هذه الكمية تتقلص باطراد بينما نقوم بتسلسل الجينوم بأكمله ، وتحديد تسلسل الحمض النووي الجديد واكتشاف الحمض النووي الريبي الجديد (الموضوعات التي تم تناولها في مكان آخر في هذا النص).


EEB 122: مبادئ التطور والبيئة والسلوك

الانتقال الجيني هو الآلية التي تقود التطور. يقوم الحمض النووي بتشفير جميع المعلومات اللازمة لتكوين كائن حي. يتكون كل كائن حي & # 8217s DNA من نفس الأجزاء الأساسية ، مرتبة بترتيبات مختلفة. ينقسم الحمض النووي إلى كروموسومات ، أو مجموعات من الجينات ، والتي ترمز للبروتينات. تتكاثر الكائنات الحية اللاجنسي باستخدام الانقسام ، بينما تتكاثر الكائنات الحية التي تتكاثر جنسيًا باستخدام الانقسام الاختزالي. تتضمن كلتا الآليتين تكرار الحمض النووي ، والذي ينتقل بعد ذلك إلى النسل. الحمض النووي الريبي هو عنصر أساسي في تكرار الحمض النووي.

فصول المحاضرة


العقيدة المركزية: الحمض النووي يشفر الحمض النووي الريبي RNA يشفر البروتين

الشكل 2. يتم نسخ التعليمات الخاصة بالحمض النووي على الحمض النووي الريبي الرسول. الريبوسومات قادرة على قراءة المعلومات الجينية المنقوشة على خيط من الحمض النووي الريبي المرسال واستخدام هذه المعلومات لربط الأحماض الأمينية معًا في بروتين.

يتم وصف تدفق المعلومات الجينية في الخلايا من الحمض النووي إلى الحمض النووي الريبي إلى البروتين بواسطة العقيدة المركزية (الشكل 2) ، والتي تنص على أن الجينات تحدد تسلسل mRNAs ، والتي بدورها تحدد تسلسل البروتينات. يتم تنفيذ فك تشفير جزيء إلى آخر بواسطة بروتينات محددة و RNAs. نظرًا لأن المعلومات المخزنة في DNA مركزية جدًا للوظيفة الخلوية ، فمن المنطقي أن تقوم الخلية بعمل نسخ mRNA من هذه المعلومات لتخليق البروتين ، مع الحفاظ على الحمض النووي نفسه سليمًا ومحميًا. يعد نسخ الحمض النووي إلى الحمض النووي الريبي أمرًا بسيطًا نسبيًا ، حيث تتم إضافة نوكليوتيد واحد إلى خيط الرنا المرسال لكل نيوكليوتيد يقرأ في خيط الحمض النووي. تعتبر الترجمة إلى البروتين أكثر تعقيدًا بعض الشيء لأن ثلاثة نيوكليوتيدات mRNA تتوافق مع حمض أميني واحد في تسلسل عديد الببتيد. ومع ذلك ، فإن الترجمة إلى البروتين لا تزال منهجية وكولينية ، مثل أن النيوكليوتيدات من 1 إلى 3 تتوافق مع الأحماض الأمينية 1 ، والنيوكليوتيدات من 4 إلى 6 تتوافق مع الأحماض الأمينية 2 ، وهكذا.


العقيدة المركزية: يشفر الحمض النووي RNA و RNA البروتين

تصف العقيدة المركزية تدفق المعلومات الجينية من الحمض النووي إلى الحمض النووي الريبي إلى البروتين.

أهداف التعلم

لنتذكر العقيدة المركزية في علم الأحياء

الماخذ الرئيسية

النقاط الرئيسية

  • يتدهور الكود الجيني لأن 64 كودونًا تشفر 22 حمضًا أمينيًا فقط.
  • الكود الجيني عالمي لأنه هو نفسه بين جميع الكائنات الحية.
  • النسخ المتماثل هو عملية نسخ جزيء الحمض النووي.
  • النسخ هو عملية تحويل تسلسل معين من الحمض النووي إلى الحمض النووي الريبي.
  • الترجمة هي العملية التي يقوم فيها الريبوسوم بفك تشفير الرنا المرسال إلى بروتين.

الشروط الاساسية

  • كودون: تسلسل من ثلاثة نيوكليوتيدات متجاورة ، والتي تشفر حمض أميني معين أثناء تخليق البروتين أو ترجمته
  • الريبوسوم: مجمعات البروتين / الرنا المرسال الموجودة في جميع الخلايا التي تشارك في إنتاج البروتينات عن طريق ترجمة الحمض النووي الريبي المرسال
  • تتدهور: التكرار في الشفرة الوراثية (أكثر من كودون واحد لكل حمض أميني)

الكود الجيني منحط وعالمي

يتدهور الكود الجيني حيث يوجد 64 ثلاثي نيوكليوتيد محتمل (4 3) ، وهو أكثر بكثير من عدد الأحماض الأمينية. تسمى هذه النوكليوتيدات الثلاثية الكودونات التي تطلب إضافة حمض أميني معين إلى سلسلة عديد الببتيد. واحد وستون من الكودونات ترميز عشرين حمضًا أمينيًا مختلفًا. يمكن ترميز معظم هذه الأحماض الأمينية بأكثر من كودون واحد. تنهي ثلاثة من الكودونات الـ 64 تخليق البروتين وتحرر البولي ببتيد من آلية الترجمة. تسمى هذه الثلاثة توائم رموز التوقف. يُستخدم كود الإيقاف UGA أحيانًا لتشفير الحمض الأميني الحادي والعشرين المسمى selenocysteine ​​(Sec) ، ولكن فقط إذا كان mRNA يحتوي أيضًا على تسلسل محدد من النيوكليوتيدات يسمى تسلسل إدراج السيلينوستئين (SECIS). أحيانًا يتم استخدام كود الإيقاف UAG بواسطة عدد قليل من الكائنات الحية الدقيقة لتشفير الحمض الأميني الثاني والعشرين المسمى pyrrolysine (Pyl). يحتوي كودون AUG أيضًا على وظيفة خاصة. بالإضافة إلى تحديد ميثيونين الأحماض الأمينية ، فإنه يعمل أيضًا ككودون بدء لبدء الترجمة. يتم تعيين إطار القراءة للترجمة بواسطة كود بدء AUG.

الكود الجيني عالمي. مع استثناءات قليلة ، تستخدم جميع الأنواع تقريبًا نفس الكود الجيني لتخليق البروتين. تعد الطبيعة العالمية للشفرة الجينية دليلًا قويًا على أن كل أشكال الحياة على الأرض تشترك في أصل مشترك.

الكودونات والشفرة الجينية العالمية.: الشفرة الوراثية لترجمة كل ثلاثي نيوكليوتيد (كودون) في mRNA إلى حمض أميني أو إشارة إنهاء ترجمة.

العقيدة المركزية: الحمض النووي يشفر الحمض النووي الريبي ، الحمض النووي الريبي يشفر البروتين

العقيدة المركزية: يتم نسخ التعليمات الخاصة بالحمض النووي على الحمض النووي الريبي الرسول. الريبوسومات قادرة على قراءة المعلومات الجينية المنقوشة على خيط من الحمض النووي الريبي المرسال واستخدام هذه المعلومات لربط الأحماض الأمينية معًا في بروتين.

تصف العقيدة المركزية للبيولوجيا الجزيئية تدفق المعلومات الجينية في الخلايا من الحمض النووي إلى الحمض النووي الريبي المرسال (mRNA) إلى البروتين. تنص على أن الجينات تحدد تسلسل جزيئات الرنا المرسال ، والتي بدورها تحدد تسلسل البروتينات. نظرًا لأن المعلومات المخزنة في الحمض النووي هي مركزية جدًا للوظيفة الخلوية ، فإن الخلية تحافظ على الحمض النووي محميًا وتنسخه في شكل RNA. يضيف الإنزيم نيوكليوتيدًا واحدًا إلى خيط الرنا المرسال لكل نيوكليوتيد يقرأه في خيط الحمض النووي. تعد ترجمة هذه المعلومات إلى بروتين أكثر تعقيدًا لأن ثلاثة نيوكليوتيدات mRNA تتوافق مع حمض أميني واحد في تسلسل متعدد الببتيد.

النسخ: DNA إلى RNA

النسخ هو عملية إنشاء نسخة تكميلية من الحمض النووي الريبي لسلسلة من الحمض النووي. كل من RNA و DNA عبارة عن أحماض نووية ، تستخدم أزواج قاعدية من النيوكليوتيدات كلغة تكميلية يمكن للإنزيمات تحويلها ذهابًا وإيابًا من DNA إلى RNA. أثناء النسخ ، تتم قراءة تسلسل الحمض النووي بواسطة بوليميراز الحمض النووي الريبي ، والذي ينتج خيطًا مكملًا مضادًا للتوازي. على عكس تكرار الحمض النووي ، ينتج عن النسخ مكمل الحمض النووي الريبي الذي يحل محل RNA uracil (U) في جميع الحالات التي يحدث فيها ثايمين DNA (T). النسخ هو الخطوة الأولى في التعبير الجيني. يُطلق على امتداد الحمض النووي المنسوخ إلى جزيء RNA اسم نسخة. تُستخدم بعض النصوص كرنا RNA هيكلي أو تنظيمي ، بينما يشفر البعض الآخر بروتينًا واحدًا أو أكثر. إذا كان الجين المنسوخ يشفر بروتينًا ، فإن نتيجة النسخ هي messenger RNA (mRNA) ، والذي سيتم استخدامه بعد ذلك لإنشاء هذا البروتين في عملية الترجمة.

ترجمة: RNA إلى بروتين

الترجمة هي العملية التي يتم من خلالها فك شفرة mRNA وترجمتها لإنتاج تسلسل متعدد الببتيد ، والمعروف باسم البروتين. يتم توجيه طريقة تصنيع البروتينات هذه بواسطة الرنا المرسال ويتم تحقيقها بمساعدة الريبوسوم ، وهو مركب كبير من الرنا الريباسي (الرنا الريباسي) والبروتينات. في الترجمة ، تقوم الخلية بفك تشفير الرسالة الوراثية mRNA & # 8217s وتجمع سلسلة البولي ببتيد الجديدة تمامًا. يقوم نقل RNA ، أو tRNA ، بترجمة تسلسل الكودونات على حبلا mRNA. تتمثل الوظيفة الرئيسية لـ tRNA في نقل حمض أميني مجاني من السيتوبلازم إلى الريبوسوم ، حيث يتم ربطه بسلسلة عديد الببتيد المتنامية. تواصل الحمض النووي الريبي إضافة الأحماض الأمينية إلى الطرف المتنامي لسلسلة البولي ببتيد حتى تصل إلى كودون التوقف على الرنا المرسال. ثم يطلق الريبوسوم البروتين الكامل في الخلية.

الحمض النووي للبروتين: يوضح هذا التفاعلي عملية ترجمة شفرة الحمض النووي إلى بروتين من البداية إلى النهاية!


11.2: نظرة عامة على الكود الجيني - علم الأحياء

النسخ والترجمة والكود الجيني

مقدمة
يقوم الحمض النووي بتخزين المعلومات الجينية ، ويجب تحويل هذه المعلومات إلى "منتج" لأداء الوظيفة الخلوية. تسمى هذه العملية "العقيدة المركزية" ، يتم نسخ الحمض النووي أولاً إلى الرنا المرسال (mRNA) ، ثم يتم تصنيع البروتين وفقًا للمعلومات الموجودة على الرنا المرسال. بهذه الطريقة يتم تمرير المعلومات من DNA إلى البروتين وتكون البروتينات هي الجزيئات "التنفيذية" في الخلايا.

RNA
يحتوي RNA على 4 قواعد: A و U و G و C ، ويمكنهم الاقتران بقواعد من DNA (T و A و C و G ، بهذا الترتيب). هناك 4 فئات من RNA: mRNA ، و RNA الناقل (tRNA) ، و RNA الريبوسوم (rRNA) ، و RNAs الصغيرة بما في ذلك snRNA ، و miRNA ، و ncRNA. جزيئات الرنا المرسال هي "المرسل" من الدنا إلى البروتين. يعمل كل من rRNA و tRNA في تخليق البروتين.

النسخ
النسخ هو العملية التي يتم تحويلها في DNA الذي يتم تحويله إلى RNA تكميلي ، يتم تحفيزها بواسطة RNA polymerase. يبدأ النسخ عندما يتجمع مجمع RNA polymerase عند المروج. يحفز بوليميراز الحمض النووي الريبي استطالة الحمض النووي الريبي أثناء فك قالب الحمض النووي وإعادة لفه. يستجيب مجمع النسخ لإشارات إنهاء وتفكيك محددة ، أي إنهاء النسخ.

معالجة الحمض النووي الريبي
تتضمن معالجة الحمض النووي الريبي ما يلي: تغطية 5 بوصات لاستقرار الحمض النووي الريبي (RNA) وربط الربط بالريبوسوم لإزالة تسلسل الإنترون و 3 بوصات متعددة الأدينيل لحماية mRNA من نوكلياز خارجي 3 ، وإطالة عمر النصف من الرنا المرسال.

الكود الجيني
من mRNA إلى البروتين ، تتم قراءة الشفرة الجينية بطريقة مستمرة ، ولا توجد فاصلة ، فهي غير متداخلة ، ولا لبس فيها ، وعالمية تقريبًا مع استثناءات قليلة. قد ترمز العديد من الرموز لنفس الحمض الأميني (التنكس). هناك كودون بدء خاص (AUG) وثلاثة أكواد توقف (UAA ، UAG و UGA). في الموضع الثالث من الكودون ، من المرجح أن يكون النيوكليوتيد مختلفًا ولكنه لا يزال يرمز لنفس الحمض الأميني (تمايل).

ترجمة
تتطلب الترجمة tRNAs ، التي تجلب الأحماض الأمينية وتصطفها وفقًا للشفرة الجينية في mRNA. تتضمن الترجمة ثلاث خطوات: البدء: ترتبط الوحدة الفرعية للريبوسوم بـ 5 'نهاية mRNA. الاستطالة: يرتبط aminoacyl-tRNA الوارد بالكودون في الموقع A ، وتتشكل رابطة الببتيد بين الأحماض الأمينية الجديدة وسلسلة النمو. يتحرك الببتيد موضع كودون واحد ويستعد للوضع التالي. لا يتم التعرف على كودونات الإيقاف بواسطة أي الحمض الريبي النووي النقال.
هذا يؤدي إلى تفكيك الريبوسومات وإطلاق عديد الببتيد.

  • خريطة المفاهيم لإظهار الرسم البياني لكيفية نسخ المعلومات الجينية وترجمتها
  • أشكال ملونة ومبسطة لإظهار عملية النسخ
  • بدء النسخ متحرك وسهل الفهم.
  • كل الكود الجيني الـ 64 معطى في جدول
  • هيكل مفصل الحمض الريبي النووي النقال والاقتران مع مرنا
  • توضيح تخطيطي لخطوات الترجمة
  • يتم عرض المفهوم الأساسي في مخطط موجز
  • قالب الحمض النووي
  • العملية
  • مجمع بوليميراز الحمض النووي الريبي
  • البدء والمروج
  • استطالة وإنهاء
  • المكونات المطلوبة
  • الحمض الريبي النووي النقال
  • المبادرة
  • استطالة
  • نهاية
  • تعديل آخر ترجمة

شاهد جميع الدروس الـ 24 في علم الوراثة ، بما في ذلك دروس المفاهيم ، والتدريبات على حل المشكلات ، وأوراق الغش:
علم نفسك علم الوراثة بصريا في 24 ساعة


3.2 أنواع المشاكل

3.2.1 حتمية ، يمكن ملاحظتها بالكامل = مشكلة حالة واحدة محددة

الوكيل يعرف بالضبط الحالة التي ستكون في الحل هي تسلسل.

3.2.2 غير قابلة للملاحظة = & gt مشكلة مطابقة

قد لا يكون لدى الوكيل أي فكرة عن مكان الحل (إن وجد) هو تسلسل

3.2.3 غير حتمية و / أو يمكن ملاحظتها جزئيًا = & GT. مشكلة طارئة

  • توفر التصورات معلومات جديدة حول الوضع الحالي
  • الحل هو خطة طارئة أو سياسة
  • في كثير من الأحيان متداخلة البحث والتنفيذ

3.2.4 مساحة حالة غير معروفة = & gt مشكلة استكشاف


نظرة عامة على علم الوراثة

الانقسام الاختزالي هو تكوين الأمشاج ، وتحتوي الأمشاج على المعلومات الجينية التي ينقلها الآباء إلى الأبناء. بالإضافة إلى ذلك ، يخلق الانقسام الاختزالي تنوعًا جينيًا.

تفسير:

في الانقسام الاختزالي ، تتشكل الحيوانات المنوية والبويضات من خلال تكوين الحيوانات المنوية وتكوين البويضات على التوالي عن طريق أخذ البويضات والخلايا المنوية (ثنائية الصبغيات ، أو وجود نسختين من نفس الكروموسوم ، واحدة من الأم والأخرى من الأب) (بمزيد من التفصيل في الأسفل) تقسمها ، لذلك ينتهي بك الأمر مع 4 أمشاج لكل منها أخت كروماتيد. هذه الكروماتيدات هي مجرد حمض نووي مكثف وهي جيناتنا.

هذا يزيد من التباين الجيني ويؤدي إلى القدرة على التكيف التطوري لأنه يسمح للطفل بالحصول على جينات الأم والأب دون أن يكون لديه 92 كروموسومًا (في حالة البشر).

في Meiosis I ، تمر الخلية بخطوات مشابهة مثل الانقسام الفتيلي ، باستثناء أن الكروماتيدات يتم تفكيكها في الطور الأول ، يتم تفكيك الكروموسوم بأكمله. هذا يخلق خليتين. أخيرًا ، يتم فصل كروماتيدات هاتين الخليتين عن بعضهما البعض في الانقسام الاختزالي الثاني ، مما ينتج عنه 4 حيوانات منوية مع اختلافات جينية جاهزة لإنجاب طفل. فيما يتعلق بالبيض ، يتم إنشاء 4 لكن يبقى 1 فقط لأن البويضة تنقسم بشكل غير متساو بحيث تحتوي البويضة التي بقيت على أكبر قدر من العناصر الغذائية للطفل.

إجابة:

تستخدم الوراثة الاحتمالية للتنبؤ بالميراث

تفسير:

يمكننا استخدام أساسيات الاحتمال لتحديد احتمالية تعبير النسل عن سمة. تتمثل إحدى طرق القيام بذلك في استخدام مربعات Punnet ، حيث يتم وضع التركيب الوراثي لكل من الوالدين على الجانب الأيسر وأعلى المربع ، كما هو موضح أدناه.

سنقوم بعد ذلك بملء المربعات المتبقية بأخذ أليل / مساهمة واحدة من الصف المقابل والأليل / المساهمة الثانية من العمود المقابل. سننتهي بحرفين في كل خلية فارغة في المثال أعلاه.

ستكون هذه نتيجتنا:

لدينا أربعة مربعات وأربعة خيارات. ومع ذلك ، نظرًا لأن جميع خياراتنا الأربعة هي نفسها (YG) ، فإن فرصة الحصول على ذرية من النمط الظاهري YG هي 100٪.

فيما يلي مثال آخر على سؤال حول احتمالية علم الوراثة على سقراط.

إجابة:

إنها دراسة الخصائص القابلة للتوريث التي يتم منحها هوية بواسطة الجينات في الكائن الحي.

تفسير:

علم الوراثة بعبارات بسيطة هو دراسة الجينات والخصائص الوراثية والاختلافات الوراثية في الكائنات الحية.

يحاول علم الوراثة الكشف عن كيفية مسؤولية الجينات عن ترميز السمات التي نلاحظها في الكائن الحي.

هناك ثلاثة مستويات مختلفة من علم الوراثة

علم الوراثة المعدية الذي يدرس بشكل أساسي كيفية انتقال الصفات الوراثية من الوالدين. هنا ندرس انتقال السمات على مستوى كائن حي مفرد.

علم الوراثة الجزيئية التي تدرس الطبيعة الكيميائية للجين نفسه وتنظر في كيفية تشفير الجين للمعلومات الجينية التي يتم تكرارها ثم استخدامها من قبل الكائن الحي في شكل بروتين. هنا يمكننا حتى أن ننظر إلى نفس الجين عبر مختلف الأنواع والأفراد وأنواع الكائنات الحية. (يمكن أن يشمل المثال مقارنة بنية بوليميريز RNA للبشر والخميرة)

علم الوراثة السكانية يدرس تركيبة السكان في نوع واحد مع عدد كبير من الأفراد لدراسة الاختلافات في النوع أو الجينات. كما أنه يعطينا فكرة عن كيفية تطور الأنواع من أسلافها.

ملحوظة:
هذه المستويات الموجودة ليست قديمة ، يمكن أن تكون هناك أنواع مختلفة من الفئات مثل علم الوراثة الذبابة (بناءً على الكائن الحي) حيث يدرس العلماء جينات ذبابة الفاكهة والتي يمكن تقسيمها إلى الفئات الثلاث المذكورة أعلاه.

في بعض الأحيان يتم تقسيم علم الوراثة باستخدام بنية في مجال متخصص مختلف من الجينات مثل علم الوراثة الكروموسومات ، حيث تدرس الجينات حول الكروموسومات.



ملخص

  • يتكون الكود الجيني من تسلسل القواعد في DNA أو RNA.
  • مجموعات من ثلاث قواعد تشكل الكودونات ، وكل كودون يرمز إلى حمض أميني واحد (أو البدء أو التوقف).
  • تتم قراءة الكودونات بالتسلسل بعد رمز البدء حتى يتم الوصول إلى كودون الإيقاف.
  • الشيفرة الجينية عالمية ، لا لبس فيها ، وزائدة عن الحاجة.

[السمات والتراخيص]

هذه المقالة مُرخصة بموجب ترخيص CC BY-NC-SA 4.0.

لاحظ أن مقطع (مقاطع) الفيديو في هذا الدرس يتم توفيره بموجب ترخيص YouTube قياسي.


التعبير الجيني: ترجمة الكود الجيني

تُستخدم قواعد الريبونوكليوتيدات كأحرف في الكود الجيني

تتم كتابة الشفرة الجينية في شكل خطي ، باستخدام الريبونوكليوتيدات التي تتكون منها جزيئات الرنا المرسال كأحرف. يُشتق تسلسل الريبونوكليوتيدات من قواعد النوكليوتيدات التكميلية في حبلا قالب الحمض النووي. لذلك ، فإن تسلسل النوكليوتيدات هو بالضبط نفس سلسلة ترميز الحمض النووي. يتكون كل رمز وراثي من ثلاثة أحرف ريبونوكليوتيد ، وبالتالي يشار إليها على أنها رمز ثلاثي. على هذا النحو ، فإن الكود الجيني هو رمز ثلاثي حيث يلزم تسلسل من ثلاثة قواعد لتحديد حمض أميني واحد. الشفرة الجينية تترجم تسلسل الحمض النووي الريبي إلى تسلسل الأحماض الأمينية (الشكل 4.17). كل مجموعة من ثلاثة ريبونوكليوتيدات ، تسمى كودون ، تحدد حمض أميني واحد. هذه الرموز لا لبس فيها ، حيث أن كل مجموعة ثلاثية تحدد فقط حمض أميني واحد. وهكذا ، يمكن للمرء أن يتخيل أن الكودون سيكون على الأقل ثلاث قواعد طويلة. مع ثلاث قواعد ، هناك 4 3 = 64 كودون ، وهو أكثر من كافٍ لترميز الأحماض الأمينية العشرين. لذلك ، فإن الشفرة الوراثية متدهورة ، مما يعني أن أكثر من ثلاثة توائم يمكن أن يشفروا نفس الحمض الأميني. يمكن أن يحتوي كل حمض أميني على أكثر من كودون واحد ، ولكن لا يمكن لأي كودون ترميز أكثر من حمض أميني واحد. علاوة على ذلك ، فإن الشفرة الوراثية عالمية ، حيث يمكن استخدام الشفرة بواسطة جميع الفيروسات وبدائيات النوى والعتائق وحقيقيات النوى.

الشكل 4.17. مخطط انسيابي يوضح العقيدة المركزية للبيولوجيا التي يتم فيها نسخ الحمض النووي إلى mRNA ، والذي يُترجم بعد ذلك إلى تسلسل الحمض الأميني للبروتين.


ماذا سيكون التسلسل الأساسي للـ RNA بعد حدوث النسخ؟

أكمل الأجزاء الثلاثة وأجب على جميع الأسئلة. تذكر أن تتحول إلى ساحة بونت للجزء الثاني.

الجزء الأول: علم الوراثة - من الجينات إلى البروتينات ، الطفرات (الفصل 10)

نظرة عامة: يتم نسخ المعلومات الجينية الموجودة في الحمض النووي إلى الحمض النووي الريبي (RNA) ثم تُترجم إلى تسلسل الأحماض الأمينية للبروتين.

أ) الخطوة 1 - النسخ: أثناء عملية النسخ ، يتم نسخ المعلومات الموجودة في أكواد الحمض النووي للجين إلى الحمض النووي الريبي.

افترض أن الجين X لديه تسلسل قاعدة الحمض النووي 3'-TACCCTTTAGTAGCCACT-5 '.

سؤال: ماذا سيكون التسلسل الأساسي للحمض النووي الريبي بعد حدوث النسخ؟ تحويل هذا.

(في هذا المثال بالذات ، افترض أن منتج RNA لا يتطلب معالجة ليصبح mRNA. وبعبارة أخرى ، يصبح الحمض النووي الريبي المنسوخ تسلسل mRNA.)

ب) الخطوة 2 - الترجمة: أثناء تخليق البروتين في الريبوسوم ، يتم ترجمة التسلسل الأساسي لكودونات الرنا المرسال إلى تسلسل الأحماض الأمينية للبروتين.

سؤال: باستخدام mRNA التي قمت بنسخها أعلاه ، استخدم جدول الشفرة الجينية لتحديد تسلسل الحمض الأميني الناتج؟ تحويل هذا.

ثم قم بإجابة هذه الأسئلة:

ما هي أهمية الكودونات الأولى والأخيرة؟ ما معنى هذه الكودونات لتخليق البروتين؟

ج) الطفرات: يتم تعريف الطفرة على أنها تغيير في التسلسل الأساسي للحمض النووي. قد يحدث هذا على أنه & quot؛ خطأ & quot في تكرار الحمض النووي ، على سبيل المثال.

افترض أنه أثناء تكرار الحمض النووي ، يتم إنتاج تسلسلين من الحمض النووي الطافر كما هو موضح أدناه.

بالنسبة لتسلسل الحمض النووي المتحور 2 ، سوف تستقصي كيف يمكن أن تؤثر هذه التغييرات على تسلسل الأحماض الأمينية في البروتين.

سؤال: لكل من الاثنين ، ستحتاج أولاً إلى نسخ mRNA ، ثم استخدام جدول الشفرة الوراثية لتحديد تسلسل الأحماض الأمينية.

اقلبها ، واذكر ما إذا كان تسلسل البروتين يتغير لكل منها.

سؤال: بعد ذلك ، اشرح لماذا قد يؤثر التغيير في تسلسل الأحماض الأمينية على وظيفة البروتين. تسليم إجابتك.

هذا هو التسلسل الأصلي ، متبوعًا بتسلسلين متحولين ، 1 و 2:

التسلسل الأصلي 3'- TACCCTTTAGTAGCCACT-5 '

التسلسل المتحور 1) 3'-TACGCTTAGTAGCCATT-5 '

تسلسل متحور 2) 3'-TAACCTTTACTAGGCACT-5 '.

الجزء الثاني: وراثة السمات أو الاضطرابات الجينية (الفصل 12)

تزوج بوب وسالي مؤخرًا. عند اتخاذ قرار التخطيط لعائلة ، اكتشف كل من سالي وبوب أن كلاهما متغاير الزيجوت من أجل التليف الكيسي ، لكن لم تظهر أعراض الاضطراب على أي منهما.

قم بإعداد واستكمال ساحة Punnett للتليف الكيسي لهذا الزوجين المنعطفين في ميدان Punnett.

عند عمل مربع بونت ، يكون C = أليل عادي و c = أليل للتليف الكيسي.

ملاحظة: يمكنك استخدام وظيفة Table في MS Word لإنشاء وملء مربع Punnett.

استنادًا إلى مربع Punnett ، احسب الفرص (النسب المئوية) لإنجاب طفل سليم (وليس ناقلًا) ، وطفل يحمل سمة التليف الكيسي ، وطفل مصاب بالتليف الكيسي؟ بدوره في هذه النسب المئوية.

الجزء 3: انقسام الخلايا والتكاثر الجنسي والتنوع الجيني (الفصل 11)

يمكن أن تنقسم الخلايا حقيقية النواة عن طريق الانقسام أو الانقسام الاختزالي. في البشر ، ينتج الانقسام الفتيلي خلايا جديدة للنمو وإصلاح الانقسام الاختزالي ينتج خلايا جنسية (أمشاج) تسمى الحيوانات المنوية والبويضات.

على الرغم من أن الطفرات هي المصدر النهائي للتنوع الجيني ، فإن كل من الانقسام الاختزالي والتكاثر الجنسي يمكن أن يساهم أيضًا في مجموعات وراثية جديدة في النسل.

سؤال: كيف ينتج كل من الانقسام الاختزالي والتكاثر الجنسي (الإخصاب) ذرية تختلف وراثيًا عن الوالدين؟ تأكد من التحدث عن خطوات الانقسام الاختزالي التي تزيد من التباين وكذلك عملية الإخصاب.

إكمال ساحة Punnett وإجابات على جميع الأسئلة. الأجزاء 1 و 2 و 3 آسف يا رفاق لا أعرف حتى ما هذا ، الرجاء مساعدتي أنا مجنون

© BrainMass Inc. brainmass.com 4 مارس 2021 ، 9:35 مساءً ad1c9bdddf
https://brainmass.com/biology/genetics/what-would-be-the-base-sequence-of-rna-after-transcription-occurs-256349

معاينة الحل

سؤال: افترض أن الجين X لديه تسلسل قاعدة الحمض النووي 3'-TACCCTTTAGTAGCCACT-5 '. ماذا سيكون التسلسل الأساسي للـ RNA بعد حدوث النسخ؟ تحويل هذا.

الرد: ينتقل النسخ من 5 'إلى 3' في الخيط الجديد من RNA. لذلك ، فإن قطعة الحمض النووي هذه بالفعل في الاتجاه الصحيح لتسهيل حل المشكلة. نحن فقط نطابق خيطًا جديدًا من RNA ، مع التأكد من أننا نولي اهتمامًا لقواعد الاقتران الأساسي.

بكل بساطة. فقط تذكر قواعد الاقتران الأساسي (GC و AT) ، وتوقع عدم وجود T في RNA. U (uracil) موجود بدلاً من T (الثايمين). لذلك ، يجب مراعاة الزوج الأساسي AU بالنسبة للحمض النووي الريبي.

سؤال: باستخدام mRNA التي قمت بنسخها أعلاه ، استخدم جدول الشفرة الجينية لتحديد تسلسل الحمض الأميني الناتج؟

الرد: لترجمة تسلسل mRNA هذا ، يجب أن نستخدم & quot جدول الشفرة الوراثية & quot. ابحث عن الكودونات الثلاثية للـ mRNA مباشرة على الرسم البياني.

أولاً ، قد يكون من المفيد تقسيم التسلسل إلى ثلاثة توائم ، حتى تتمكن من رؤيتهم بسهولة. هذا يجعل من السهل البحث عنها على الرسم البياني.

فيما يلي تسلسل الأحماض الأمينية الصحيح الذي يمثله تسلسل mRNA أعلاه.

تذكر ، نظرًا لأن UGA هو رمز إيقاف ، فهو لا يرمز لأي شيء وينتهي تسلسل الأحماض الأمينية عند ترجمة CGG.

سؤال: ما هي أهمية الكودونات الأولى والأخيرة؟ ما معنى هذه الكودونات لتخليق البروتين؟

الاستجابة: الكودون الأول هو كود البادئ. تبدأ جميع ترجمات البروتين بالميثيونين. الكودون الأخير ، كما هو متوقع بالفعل ، هو كود الإيقاف. ينهي عملية الترجمة.

سؤال: افترض أنه أثناء تكرار الحمض النووي ، يتم إنتاج تسلسلين من الحمض النووي الطافر كما هو موضح أدناه. بالنسبة إلى.

ملخص الحل

يتم تحديد التسلسل الأساسي للـ RNA بعد حدوث النسخ. يصل مجموع هذا الحل إلى 866 كلمة تقريبًا.


شاهد الفيديو: A DETAILED REVIEW OF THE XIAOMI REDMI 5 IS A GREAT BUDGET SMARTPHONE (قد 2022).