SlideShare a Scribd company logo
1 of 41
Download to read offline
Gene Expression
DNA REPAIR MECHANISMS
DNA repair
 Mechanisms to correct damaged DNA.
A. Replication errors that have escaped the proof-reading process.
B. Damage that may occur in non-replicating DNA
1. Mismatch repair
2. Excision repair
3. Recombination(post-replication) repair
4. S.O.S. repair
Mismatch repair
‫همانندسازی‬ ‫اشتباه‬ ‫ترین‬ ‫ساده‬:‫جدید‬ ‫رشته‬ ‫داخل‬ ‫باز‬ ‫یک‬ ‫اشتباهی‬ ‫شدن‬ ‫وارد‬:‫سبب‬ ‫تواند‬ ‫می‬ ‫رفع‬ ‫عدم‬‫موتاسیون‬‫شود‬.
‫سلول‬ ‫راهکار‬:
1-‫؟‬ ‫است‬ ‫صحیح‬ ‫اطالعات‬ ‫دارای‬ ‫رشته‬ ‫کدام‬
2-DNA‫شود‬ ‫می‬ ‫متیله‬ ‫بالغ‬(‫توالی‬ ‫در‬ ‫موجود‬ ‫آدنین‬ ‫روی‬ ‫متیل‬ ‫اضافی‬ ‫گروههای‬ ‫وجود‬GATC)
3-‫نیست‬ ‫متیل‬ ‫گروههای‬ ‫دارای‬ ‫ابتدا‬ ‫در‬ ‫جدید‬ ‫رشته‬(hemi methylated)
4-‫کند‬ ‫می‬ ‫شناسایی‬ ‫را‬ ‫نابجا‬ ‫بازهای‬ ‫سلول‬.
5-‫میدارد‬ ‫بر‬ ‫را‬ ‫نشده‬ ‫متیله‬ ‫رشته‬ ‫از‬ ‫کوچکی‬ ‫ناحیه‬.
6-‫کند‬ ‫می‬ ‫پر‬ ‫را‬ ‫حاصله‬ ‫شکاف‬.
7-‫را‬ ‫مکانیسم‬ ‫این‬(methyl-directed mismatch repair)‫نامیم‬ ‫می‬.
Excision repair
‫پیریمیدین‬ ‫دایمر‬ ‫تشکیل‬(Pyrimidine dimer)‫اشعه‬ ‫اثر‬ ‫در‬UV
‫دایمر‬ ‫تشکیل‬:‫دوتایی‬ ‫مارپیچ‬ ‫در‬ ‫بدشکلی‬ ‫ایجاد‬ ‫و‬ ‫شدن‬ ‫کج‬DNA:‫برشی‬ ‫ترمیم‬ ‫مکانیسم‬ ‫شدن‬ ‫فعال‬
‫اندونوکلئاز‬ ‫توسط‬ ‫برش‬(uvrA,B,C)
‫توسط‬ ‫شکاف‬ ‫پرکردن‬DNA‫پلیمراز‬1
‫؟؟؟‬ ‫فوق‬ ‫ژنهای‬ ‫در‬ ‫موتاسیون‬
Recombination repair
، ‫یافته‬ ‫موتاسیون‬ ‫باکتری‬ ‫از‬ ‫دیگری‬ ‫نوع‬ ‫در‬
‫اشعه‬ ‫به‬ ‫طبیعی‬ ‫غیر‬ ‫حساسیت‬ ، ‫سالم‬ ‫برشی‬ ‫ترمیم‬ ‫وجود‬ ‫با‬UV‫شود‬ ‫می‬ ‫دیده‬.
‫ژن‬ ‫در‬ ‫نقص‬recA‫دارند‬:‫است‬ ‫عمومی‬ ‫نوترکیبی‬ ‫مسئول‬.
‫؟‬ ‫برشی‬ ‫ترمیم‬ ‫دوگانه‬ ‫نقش‬
DNA‫دیده‬ ‫آسیب‬:‫بازها‬ ‫شدن‬ ‫جفت‬ ‫در‬ ‫اختالل‬
‫گرداند‬ ‫می‬ ‫مختل‬ ‫را‬ ‫همانندسازی‬ ‫طبیعی‬ ‫روند‬.
SOS repair
DNA‫باشد‬ ‫شده‬ ‫شدیدی‬ ‫بسیار‬ ‫آسیب‬ ‫دچار‬.
‫ندارد‬ ‫وجود‬ ‫طبیعی‬ ‫همانندسازی‬ ‫امکان‬.
‫اختصاصیت‬ ‫سلول‬DNA‫کند‬ ‫می‬ ‫حذف‬ ‫یا‬ ‫تغییر‬ ‫موقت‬ ‫بطور‬ ‫را‬ ‫پلیمراز‬.
‫صحیح‬ ‫انتهای‬ ‫حضور‬ ‫عدم‬ ‫علیرغم‬ ‫جدید‬ ‫رشته‬ ‫ساختن‬(‫شده‬ ‫جفت‬)`3‫گردد‬ ‫می‬ ‫پذیر‬ ‫امکان‬.
‫است‬ ‫متعددی‬ ‫اشتباهات‬ ‫دارای‬ ‫شده‬ ‫ساخته‬ ‫رشته‬:error prone repair
‫اشعه‬ ‫از‬ ‫ناشی‬ ‫های‬ ‫موتاسیون‬ ‫ایجاد‬ ‫سبب‬UV‫گردد‬ ‫می‬.
Gene expression
TRANSCRIPTION AND TRANSLATION
Gene expression
‫پذیرد‬ ‫می‬ ‫صورت‬ ‫ها‬ ‫پروتئین‬ ‫تولید‬ ‫طریق‬ ‫از‬ ‫ژنوم‬ ‫نواحی‬ ‫اغلب‬ ‫ژنتیکی‬ ‫ماده‬ ‫بیان‬.
‫برداری‬ ‫رونوشت‬ ‫مرحله‬(، ‫برداری‬ ‫نسخه‬ ، ‫رونویسی‬transcription)
‫ترجمه‬ ‫مرحله‬(translation)
‫مشخص‬ ‫ناحیه‬ ‫یک‬ ‫محصول‬ ‫هریک‬ ‫شده‬ ‫ساخته‬ ‫پروتئینی‬ ‫های‬ ‫مجموعه‬ ‫زیر‬DNA‫هستند‬.
‫ناحیه‬ ‫هر‬ ‫در‬ ‫موتاسیون‬ ‫ایجاد‬(‫ژنها‬ ‫از‬ ‫یک‬ ‫هر‬ ‫در‬: )‫موثر‬ ‫و‬ ‫کارامد‬ ‫محصول‬ ‫تولید‬ ‫عدم‬
‫سیسترون‬(Cistron)‫؟‬
:‫از‬ ‫ناحیه‬ ‫یک‬DNA‫کند‬ ‫می‬ ‫کد‬ ‫را‬ ‫منفرد‬ ‫پپتیدی‬ ‫پلی‬ ‫زنجیره‬ ‫یک‬ ‫که‬.
Transcription
‫مرحله‬1،‫به‬ ‫اطالعات‬ ‫تبدیل‬mRNA‫است‬.
‫توسط‬RNA‫پلیمراز‬.
‫همانند‬DNA‫در‬ ،RNA‫ساخت‬ ‫جهت‬ ‫نیز‬:`5‫به‬`3‫است‬.
‫؟؟‬ ‫چیست‬ ‫ها‬ ‫تفاوت‬
1-‫شود‬ ‫می‬ ‫تولید‬ ‫کوچکی‬ ‫مولکول‬ ‫فقط‬.
2-‫های‬ ‫رشته‬ ‫از‬ ‫یکی‬ ‫فقط‬DNA‫شود‬ ‫می‬ ‫رونویسی‬(.‫نیازی‬ ‫و‬ ‫یابد‬ ‫می‬ ‫ادامه‬ ‫منفرد‬ ‫آنزیم‬ ‫یک‬ ‫توسط‬ ‫تولید‬ ‫پس‬‫به‬
‫ندارد‬ ‫پیرو‬ ‫رشته‬ ‫شدن‬ ‫ساخته‬).
‫تولید‬RNA‫کند‬ ‫نمی‬ ‫تولید‬ ‫زیادی‬ ‫توپولوژی‬ ‫مشکالت‬ ‫ای‬ ‫رشته‬ ‫تک‬:‫ن‬ ‫هلیکازها‬ ‫و‬ ‫توپوایزومرازها‬ ‫به‬ ‫نیازی‬‫یست‬.
RNA‫کند‬ ‫شروع‬ ‫نقطه‬ ‫یک‬ ‫از‬ ‫را‬ ‫سنتز‬ ‫تواند‬ ‫می‬ ‫پلیمراز‬:‫ندارد‬ ‫نیازی‬ ‫پرایمر‬ ‫به‬.
‫پس‬:
‫است‬ ‫همانندسازی‬ ‫از‬ ‫تر‬ ‫ساده‬ ‫ای‬ ‫مالحظه‬ ‫قابل‬ ‫بطور‬ ‫رونویسی‬.
Promoters (start signals)
‫کوتاه‬ ‫های‬ ‫مولکول‬ ‫سنتز‬ ‫به‬ ‫منجر‬ ‫رونویسی‬mRNA(‫چندین‬ ‫از‬ ‫مشخصی‬ ‫قالب‬ ، ‫کبلوباز‬ ‫چند‬
‫ژن‬)‫گردد‬ ‫می‬.
‫شروع‬ ‫سیگنال‬ ‫زیادی‬ ‫تعداد‬ ‫باید‬(‫پروموتر‬)‫تا‬ ‫باشد‬ ‫داشته‬ ‫وجود‬ ‫کروموزوم‬ ‫اطراف‬ ‫در‬:
RNA‫کند‬ ‫هدایت‬ ‫نیاز‬ ‫مورد‬ ‫ناحیه‬ ‫در‬ ‫رونویسی‬ ‫شروع‬ ‫جهت‬ ‫را‬ ‫پلیمراز‬.
RNA‫نماید‬ ‫متوقف‬ ‫مشخص‬ ‫ژنهای‬ ‫قالب‬ ‫از‬ ‫برداری‬ ‫رونوشت‬ ‫از‬ ‫پس‬ ‫را‬ ‫پلیمراز‬.
‫؟‬ ‫کند‬ ‫حرکت‬ ‫جلو‬ ‫به‬ ‫برداری‬ ‫رونوشت‬ ‫جهت‬ ‫چه‬ ‫در‬
‫؟‬ ‫کند‬ ‫آغاز‬ ‫رشته‬ ‫کدام‬ ‫از‬ ‫را‬ ‫رونویسی‬
‫در‬E.coli‫بین‬ ، ‫رشدی‬ ‫شرایط‬ ‫به‬ ‫بسته‬ ،5000–2000‫از‬ ‫نسخه‬RNA‫سنتز‬ ‫در‬ ‫پلیمراز‬
mRNA‫درگیرند‬ ‫زمان‬ ‫هر‬ ‫در‬.
RNA polymerase (RNAP)
‫سنتز‬ ‫که‬ ‫آنزیمی‬mRNA‫و‬ncRNA‫کند‬ ‫می‬ ‫کاتالیز‬ ‫باکتریها‬ ‫در‬ ‫را‬.
‫بزرگ‬ ‫مولکولی‬(400‫کیلودالتون‬)‫از‬ ‫آنزیم‬ ‫کور‬ ،5‫است‬ ‫شده‬ ‫تشکیل‬ ‫زیرواحد‬:
Β‫و‬`β
α‫مولکول‬ ‫هر‬ ‫در‬ ‫کپی‬ ‫دو‬ ‫که‬RNAP‫دارد‬ ‫وجود‬:
1α‫و‬2α‫هریک‬ ‫که‬2‫دارند‬ ‫دومن‬:αNTD(‫اسمبلی‬ ‫در‬ ‫موثر‬RNAP)‫و‬αCTD(‫تنظیمی‬ ‫فاکتورهای‬ ‫و‬ ‫پروموترها‬ ‫با‬ ‫کنش‬ ‫میان‬)
ω‫اسمبلی‬ ‫تسهیل‬RNAP‫آن‬ ‫سازی‬ ‫پایدار‬ ‫و‬.
‫ناحیه‬core‫رونویسی‬ ‫شروع‬ ‫فاکتور‬ ‫با‬(، ‫سیگما‬σ)‫و‬ ‫متصل‬‫هولوآنزیم‬‫آورد‬ ‫می‬ ‫بوجود‬ ‫را‬.
، ‫کامل‬ ‫هولوآنزیم‬ ‫در‬6‫دارد‬ ‫وجود‬ ‫زیرواحد‬(‫تقریبی‬ ‫وزن‬ ‫با‬450‫کیلودالتون‬: )
Β`βα1
α2ωσ
‫سیگما‬ ‫فاکتور‬:
‫تمایل‬ ‫کاهش‬RNAP‫به‬ ‫اتصال‬ ‫برای‬DNA‫غیراختصاصی‬
‫تمایل‬ ‫افزایش‬RNAP‫اختصاصی‬ ‫پروموترهای‬ ‫به‬ ‫اتصال‬ ‫برای‬:‫گردد‬ ‫می‬ ‫آغاز‬ ‫صحیح‬ ‫نقطه‬ ‫در‬ ‫رونویسی‬.
‫هولوآنزیم‬RNAP‫گردد‬ ‫می‬ ‫متصل‬ ‫پروموتر‬ ‫ناحیه‬ ‫به‬.
‫اولیه‬ ‫ساختار‬(‫بسته‬ ‫کمپلکس‬)‫گردد‬ ‫می‬ ‫تبدیل‬ ‫باز‬ ‫کمپلکس‬ ‫به‬.
‫رشته‬ ‫دو‬DNA‫شوند‬ ‫می‬ ‫جدا‬ ‫موضعی‬ ‫بصورت‬.
‫گیرند‬ ‫می‬ ‫قرار‬ ‫معرض‬ ‫در‬ ‫کننده‬ ‫رمز‬ ‫رشته‬ ‫بازهای‬.
‫شوند‬ ‫می‬ ‫جفت‬ ‫فسفات‬ ‫تری‬ ‫ریبونوکلئوزید‬ ‫با‬ ‫بازها‬(‫سنتز‬RNA)
‫شود‬ ‫می‬ ‫تشکیل‬ ‫استر‬ ‫دی‬ ‫فسفو‬ ‫پیوند‬ ‫اولین‬.
‫کمپلکس‬ ‫از‬ ‫سیگما‬ ‫فاکتور‬ ‫جداشدن‬.
‫بسط‬ ‫برای‬ ‫تنهایی‬ ‫به‬ ‫آنزیم‬ ‫هسته‬ ‫حاال‬RNA‫است‬ ‫کافی‬.
RNA‫به‬ ‫متصل‬ ‫جدید‬ ‫کوتاه‬DNA‫میماند‬ ‫باقی‬ ‫الگو‬.
‫های‬ ‫رشته‬ ‫اتصال‬ ‫از‬ ‫اتصال‬ ‫این‬DNA‫کند‬ ‫می‬ ‫جلوگیری‬.
‫سنتز‬RNA‫گیرد‬ ‫می‬ ‫صورت‬ ‫مداوم‬ ‫بصورت‬.
‫خاتمه‬ ‫سیگنال‬ ‫به‬ ‫رسیدن‬ ‫تا‬.
، ‫مرحله‬ ‫این‬ ‫در‬mRNA‫و‬RNAP‫شوند‬ ‫می‬ ‫جدا‬.
Transcriptional Terminators
‫است‬ ‫خودش‬ ‫ماقبل‬ ‫توالی‬ ‫مکمل‬ ‫دقیقا‬ ‫که‬ ‫کوتاهی‬ ‫قطعه‬.
‫تشکیل‬ ‫به‬ ‫منجر‬ ‫توالی‬ ‫این‬ ‫رونویسی‬stem – loop‫شود‬ ‫می‬.
‫دارد‬ ‫وجود‬ ‫اوراسیل‬ ‫های‬ ‫باقیمانده‬ ‫اغلب‬ ‫ساختار‬ ‫این‬ ‫ادامه‬ ‫در‬.
RNAP‫حدود‬ ‫شده‬ ‫باز‬ ‫ناحیه‬ ‫یک‬ ‫به‬17‫دارد‬ ‫نیاز‬ ‫باز‬.
2‫رشته‬DNA‫دارند‬ ‫هم‬ ‫با‬ ‫سریع‬ ‫خوردن‬ ‫پیچ‬ ‫به‬ ‫تمایل‬.
‫بگیرد‬ ‫را‬ ‫آن‬ ‫جلوی‬ ‫عاملی‬ ‫مگر‬:‫خود‬mRNA
‫هیبرید‬RNA-DNA‫از‬ ‫پایدارتر‬DNA-DNA‫است‬.
‫گردد‬ ‫می‬ ‫محدود‬ ‫ها‬ ‫کننده‬ ‫ممانعت‬ ‫طریق‬ ‫از‬ ‫حباب‬ ‫اندازه‬.
‫مولکول‬ ‫ادامه‬mRNA‫از‬DNA‫شود‬ ‫می‬ ‫جدا‬ ‫الگو‬.
Termination
‫که‬ ‫زمانی‬RNAP، ‫گردد‬ ‫می‬ ‫مواجه‬ ‫اختتام‬ ‫توالی‬ ‫با‬
‫به‬ ‫نیز‬ ‫آنرا‬RNA‫کند‬ ‫می‬ ‫رونویسی‬:‫ساختار‬stem – loop
‫فعالیت‬ ‫از‬ ‫و‬ ‫شود‬ ‫می‬ ‫بسته‬ ‫حباب‬RNAP‫گردد‬ ‫می‬ ‫ممانعت‬.
‫از‬ ‫تر‬ ‫طرف‬ ‫آن‬ ‫باز‬ ‫چند‬ ‫آنزیم‬stem – loop‫شود‬ ‫می‬ ‫متوقف‬.
‫اتصال‬mRNA‫ضعیف‬ ‫هیدروژنی‬ ‫پیونهای‬ ‫طریق‬ ‫از‬A-U
‫تمایل‬mRNA‫از‬ ‫جداشدن‬ ‫به‬DNA‫الگو‬
‫سنتز‬ ‫پایان‬mRNA
‫به‬ ‫وابسته‬ ‫های‬ ‫دهنده‬ ‫خاتمه‬Rho factor‫؟‬
Transcription (Overall)
• One strand of DNA used as a template to
make a complimentary strand of mRNA
• Promoter/RNA polymerase/termination
site/5’ to 3’
• Ways in which RNA & DNA differ:
 RNA is ss
 RNA sugar is ribose
 Base pairing-A-U
Transcription
Types of RNA(important now!)
• Three types:
mRNA: messenger RNA
Contains 3 bases ( codon)
rRNA: ribosomal RNA
Comprises the 70 S ribosome
tRNA: transfer RNA
Transfers amino acids to ribosomes for protein
synthesis
Contains the anticodon (3 base sequence that is
complimentary to codon on mRNA)
Genetic code
• DNA: triplet code
• mRNA: codon (complimentary to
triplet code of DNA)
• tRNA: anticodon (complimentary to
codon)
Genetic code
mRNA‫کند‬ ‫می‬ ‫حمل‬ ‫ژنتیکی‬ ‫رمز‬ ‫بصورت‬ ‫را‬ ‫پروتئین‬ ‫هر‬ ‫آمینه‬ ‫اسیدهای‬ ‫توالی‬ ‫به‬ ‫مربوط‬ ‫اطالعات‬ ،.
‫این‬ ‫از‬ ‫هریک‬64‫گروه‬3‫نوکلئوتیدی‬(‫ها‬ ‫کدون‬ ، ‫تایی‬ ‫سه‬)‫خاص‬ ‫آمینه‬ ‫اسید‬ ‫یک‬ ،(‫معنی‬ ‫بی‬ ‫کدون‬ ‫یک‬ ‫یا‬)‫ک‬ ‫را‬‫د‬
‫میکند‬.
‫است‬ ‫عمومی‬ ‫و‬ ‫یکسان‬ ‫تقریبا‬ ‫موجودات‬ ‫همه‬ ‫در‬ ‫ژنتیکی‬ ‫کد‬.
‫شود‬ ‫می‬ ‫دیده‬ ‫تفاوتهایی‬ ‫گاهی‬:
UGA‫کند‬ ‫می‬ ‫کد‬ ‫را‬ ‫سیستئین‬ ‫یا‬ ‫تریپتوفان‬ ‫گاهی‬ ، ‫است‬ ‫معنی‬ ‫بی‬ ‫کدون‬ ‫که‬.
Genetic code
• Codons: code for the production of a
specific amino acid
• 20 amino acids
• 3 base code
• Degenerative: more than 1 codon codes
for an amino acid
• Universal: in all living organisms
Genetic code
Prokaryotic Ribosome
‫دارند‬ ‫یوکاریوتی‬ ‫انواع‬ ‫از‬ ‫کوچکتری‬ ‫زیرواحدهای‬ ‫پروکاریوتی‬ ‫های‬ ‫ریبوزوم‬.
‫ضریب‬svedberg:‫است‬ ‫سانتریفوژ‬ ‫متعاقب‬ ‫رسوب‬ ‫میزان‬(‫نیست‬ ‫اندازه‬ ‫نشاندهنده‬)!
‫نیست‬ ‫زیرواحدها‬ ‫جمع‬ ‫نشاندهنده‬ ‫نهایی‬ ‫ضریب‬(30S+50S=70S. )
‫پروکاریوتها‬ ‫در‬ ‫ریبوزوم‬70S‫است‬:
‫بزرگ‬ ‫زیرواحد‬(50S)‫مولکول‬ ‫دو‬ ‫از‬RNA(5S‫و‬23S)‫بعالوه‬31‫است‬ ‫شده‬ ‫تشکیل‬ ‫پپتید‬ ‫پلی‬.
‫کوچک‬ ‫زیرواحد‬(30S)‫مولکول‬ ‫یک‬ ‫از‬RNA(16S)‫بعالوه‬21‫است‬ ‫شده‬ ‫تشکیل‬ ‫پپتید‬ ‫پلی‬.
‫مولکولهای‬rRNA‫ساختار‬ ، ‫کنند‬ ‫می‬ ‫ایجاد‬ ‫که‬ ‫متعددی‬ ‫بازهای‬ ‫جفت‬ ‫طریق‬ ‫از‬3‫همانند‬ ‫که‬ ‫سازند‬ ‫می‬ ‫پایداری‬ ‫بعدی‬
‫یابند‬ ‫می‬ ‫اتصال‬ ‫آنها‬ ‫به‬ ‫ریبوزومی‬ ‫پروتئینهای‬ ‫و‬ ‫کرده‬ ‫عمل‬ ‫داربستی‬.
‫تشخیص‬ ‫در‬ ‫ها‬ ‫مولکول‬ ‫این‬mRNA‫هستند‬ ‫موثر‬.
‫نی‬ ‫شود‬ ‫می‬ ‫پپتیدی‬ ‫پیوندهای‬ ‫تشکیل‬ ‫به‬ ‫منجر‬ ‫که‬ ‫کاتالیتیکی‬ ‫فرایندهای‬ ‫تشخیص‬ ‫در‬ ‫ها‬ ‫مولکول‬ ‫این‬‫هستند‬ ‫موثر‬ ‫ز‬.
Ribosomal activity
Translation
• Three parts:
Initiation-start codon (AUG)
Elongation-ribosome moves along mRNA
Termination: stop codon reached/polypeptide
released and new protein forms.
• rRNA=subunits that form the 70 S ribosomes
(protein synthesis occurs here)
• tRNA=transfers amino acids to ribosomes for
protein synthesis)
The
Ribosome
Transfer
RNA
Ribosomes and translation
‫برروی‬ ‫خاص‬ ‫توالی‬ ‫یک‬ ‫به‬ ‫ها‬ ‫باکتری‬ ‫در‬ ‫ها‬ ‫ریبوزوم‬mRNA‫گردند‬ ‫می‬ ‫متصل‬.
‫ریبوزوم‬ ‫اتصال‬ ‫محل‬(RBS)‫توالی‬ ‫یا‬Shine-Dalgarno.
‫انتهای‬ ‫مکمل‬ ‫توالی‬ ‫این‬3`‫در‬rRNA16S‫است‬.
‫دهد‬ ‫می‬ ‫رخ‬ ‫مکمل‬ ‫بازهای‬ ‫توالی‬ ‫بین‬ ‫هیدروژنی‬ ‫پیوندهای‬ ، ‫اتصال‬ ‫محل‬ ‫گرفتن‬ ‫قرار‬ ‫دسترس‬ ‫در‬ ‫محض‬ ‫به‬.
‫ترجمه‬mRNA‫است‬ ‫نشده‬ ‫کامل‬ ‫آن‬ ‫گیری‬ ‫شکل‬ ‫هنوز‬ ‫حالیکه‬ ‫در‬ ‫شود‬ ‫می‬ ‫شروع‬.
Translation initiation
‫زیرواحدهای‬ ، ‫ترجمه‬ ‫شروع‬ ‫برای‬30S‫و‬50S‫شوند‬ ‫می‬ ‫متصل‬ ‫یکدیگر‬ ‫به‬.
، ‫ندارند‬ ‫نقشی‬ ‫ترجمه‬ ‫عمل‬ ‫در‬ ‫که‬ ‫هایی‬ ‫ریبوزوم‬
‫گردند‬ ‫می‬ ‫تبدیل‬ ‫خود‬ ‫دهنده‬ ‫تشکیل‬ ‫اجزاء‬ ‫به‬ ‫بالفاصله‬.
‫ریبوزومی‬ ‫غیر‬ ‫پروتئین‬ ‫چند‬ ‫عملکرد‬ ‫به‬ ‫ترجمه‬ ‫فرایند‬
‫عنوان‬ ‫تحت‬initiation factors‫دارد‬ ‫نیاز‬ ‫نیز‬.
‫ترجمه‬ ‫شروع‬ ‫برای‬:
‫زیرواحد‬30S‫به‬RBS‫گردد‬ ‫می‬ ‫متصل‬.
‫یک‬tRNA‫آغازگر‬ ‫کدون‬ ‫یک‬ ‫به‬ ‫آغازین‬
(‫معموال‬AUG‫گاهی‬ ،GUG‫بندرت‬ ‫و‬CUG)‫مجاورت‬ ‫در‬RBS‫شود‬ ‫می‬ ‫متصل‬.
‫واحد‬ ‫زیر‬50S‫گردد‬ ‫می‬ ‫متصل‬ ‫آغازین‬ ‫کمپلکس‬ ‫به‬.
Point
mRNA‫متوالی‬ ‫تایی‬ ‫سه‬ ‫های‬ ‫دسته‬ ‫بصورت‬(‫فاصله‬ ‫بدون‬)‫شود‬ ‫می‬ ‫خوانده‬.
‫متفاوت‬ ‫کامال‬ ‫پروتئین‬ ‫سه‬ ‫تواند‬ ‫می‬(‫شروع‬ ‫مکان‬ ‫به‬ ‫بسته‬)‫کند‬ ‫کد‬ ‫را‬.
=‫دارد‬ ‫وجود‬ ‫بالقوه‬ ‫خواندن‬ ‫چهارچوب‬ ‫سه‬.
‫موقعیت‬RBA‫کند‬ ‫می‬ ‫تعیین‬ ‫را‬ ‫خواندن‬ ‫چهارچوب‬ ، ‫آغازین‬ ‫کدون‬ ‫و‬.
‫شدن‬ ‫اضافه‬/‫میدهد‬ ‫تغییر‬ ‫را‬ ‫چهارچوب‬ ‫این‬ ، ‫باز‬ ‫یک‬ ‫حذف‬.
‫بود‬ ‫خواهد‬ ‫متفاوت‬ ‫کامال‬ ‫شده‬ ‫ایجاد‬ ‫پیام‬ ‫خصوصیت‬.
Transfer RNA, tRNA
‫های‬ ‫مولکول‬ ‫توسط‬ ‫تایی‬ ‫سه‬ ‫کدون‬ ‫هر‬ ‫تشخیص‬tRNA‫گیرد‬ ‫می‬ ‫صورت‬.
‫نوع‬ ‫یک‬ ‫حداقل‬ ، ‫آمینه‬ ‫اسید‬ ‫هر‬ ‫برای‬tRNA‫دارد‬ ‫وجود‬ ‫اختصاصی‬.
‫است‬ ‫مشابه‬ ‫کامال‬ ‫آنها‬ ‫همه‬ ‫ساختار‬:‫زنجیر‬RNA‫دارای‬100–75‫نوکلئوتید‬.
‫برروی‬‫است‬ ‫خورده‬ ‫تا‬ ‫خودش‬‫است‬ ‫کرده‬ ‫ایجاد‬ ‫را‬ ‫شبدری‬ ‫برگ‬ ‫ساختار‬ ‫و‬.
‫دارند‬ ‫پروتئین‬ ‫سنتز‬ ‫در‬ ‫مشخصی‬ ‫عملکرد‬ ‫آن‬ ‫بخش‬ ‫دو‬:
‫گیرنده‬ ‫بازوی‬:‫انتهای‬ ‫نواحی‬ ‫شدن‬ ‫جفت‬ ‫بوسیله‬3`‫و‬5`‫گیرد‬ ‫می‬ ‫شکل‬.
‫است‬ ‫آمینه‬ ‫اسید‬ ‫اتصال‬ ‫محل‬.
‫کدون‬ ‫آنتی‬ ‫بازوی‬:‫است‬ ‫کدون‬ ‫آنتی‬ ‫بازهای‬ ‫دارای‬.
‫تایی‬ ‫سه‬ ‫کدون‬mRNA‫کند‬ ‫می‬ ‫شناسایی‬ ‫را‬.
Amino acid selection
‫اختصاصی‬ ‫آنزیم‬ ‫کمک‬ ‫به‬ ‫مناسب‬ ‫آمینه‬ ‫اسید‬(‫آمینواسیل‬tRNA‫سنتتاز‬)‫مولکول‬ ‫به‬
tRNA‫شود‬ ‫می‬ ‫اضافه‬.
‫آنزیم‬ ‫این‬‫اختصاصی‬ ‫عملکرد‬ ‫دو‬‫دارد‬:
‫از‬ ‫خاص‬ ‫گونه‬ ‫یک‬ ‫شناسایی‬ ‫به‬ ‫قادر‬tRNA‫باشد‬ ‫می‬.
‫همان‬ ‫با‬ ‫مناسب‬ ‫آمینه‬ ‫اسید‬tRNA‫کند‬ ‫می‬ ‫انتخاب‬ ‫را‬.
‫مثال‬ ‫برای‬:‫کدون‬UGG(‫تریپتوفان‬)‫تریپتوفانیل‬ ‫آنزیم‬ ‫بوسیله‬tRNA‫تشخیص‬ ‫سنتتاز‬
‫شود‬ ‫می‬ ‫داده‬.
‫با‬ ‫مناسب‬ ‫آمینه‬ ‫اسید‬ ‫همواره‬ ‫ترتیب‬ ‫بدین‬tRNA‫شود‬ ‫می‬ ‫همراه‬.
Continued…
‫هستند‬ ‫دخیل‬ ‫فرایند‬ ‫این‬ ‫بودن‬ ‫اختصاصی‬ ‫در‬ ‫مجزا‬ ‫و‬ ‫مختلف‬ ‫جزء‬ ‫سه‬ ‫بنابراین‬:
‫کدون‬ ‫کنش‬ ‫میان‬-‫شناسایی‬ ،‫کدون‬ ‫آنتی‬tRNA‫و‬‫اسید‬ ‫تشخیص‬‫اختصاصی‬ ‫آنزیم‬ ‫توسط‬ ‫آمینه‬
‫تشابه‬ ‫بدلیل‬tRNA‫آمینه‬ ‫اسیدهای‬ ‫برخی‬ ‫نیز‬ ‫و‬ ‫ها‬(‫ایزولوسین‬ ‫و‬ ‫والین‬)‫ک‬ ‫می‬ ‫بروز‬ ‫اشتباهاتی‬ ‫گاهی‬ ،‫ند‬
(1‫در‬1000.)
‫از‬ ‫را‬ ‫اشتباه‬ ‫آمینه‬ ‫اسید‬ ‫تواند‬ ‫می‬ ‫سنتتاز‬ ‫آن‬ ‫در‬ ‫که‬ ‫دارد‬ ‫وجود‬ ‫ویرایشی‬ ‫مکانیسم‬ ‫نوعی‬tRNA‫کند‬ ‫جدا‬
‫حداقل‬ ‫باید‬ ‫پس‬61‫نوع‬tRNA‫باشیم‬ ‫داشته‬.
64‫کدون‬:3‫فاقد‬ ‫که‬ ‫معنی‬ ‫بی‬ ‫مورد‬tRNA‫هستند‬.
، ‫آمینه‬ ‫اسیدهای‬ ‫از‬ ‫بسیاری‬ ‫برای‬tRNA‫دارد‬ ‫وجود‬ ‫مختلف‬ ‫اختصاصی‬ ‫های‬ ‫کدون‬ ‫با‬ ‫فراوان‬ ‫های‬.
‫است‬ ‫مرتبط‬ ‫خاص‬ ‫های‬ ‫کدون‬ ‫وقوع‬ ‫فراوانی‬ ‫به‬ ‫این‬.
‫از‬ ‫نادری‬ ‫نوع‬ ‫به‬ ‫که‬ ‫هایی‬ ‫کدون‬tRNA‫شوند‬ ‫می‬ ‫ایجاد‬ ‫کمتر‬ ‫معموال‬ ‫دارند‬ ‫نیاز‬.‫برعکس‬ ‫و‬.
‫از‬ ‫کمتر‬ ‫خیلی‬ ‫تعداد‬ ‫این‬61‫حدود‬ ‫و‬40–30‫است‬ ‫عدد‬.
Protein synthesis mechanism
1-‫اختصاصی‬ ‫مولکول‬ ‫یک‬ ‫توسط‬ ‫ها‬ ‫باکتری‬ ‫در‬ ‫آغازین‬ ‫کدون‬tRNA‫یعنی‬tRNAfmet‫شود‬ ‫می‬ ‫شناسایی‬.
‫به‬ ‫اتصال‬ ‫از‬ ‫پس‬ ‫متیونین‬tRNA‫به‬N-‫شود‬ ‫می‬ ‫تبدیل‬ ‫متیونین‬ ‫فرمیل‬.
tRNA‫با‬ ‫کدون‬ ‫آنتی‬ ‫ناحیه‬ ‫از‬ ‫که‬ ‫زمانی‬ ‫در‬ ‫آمینه‬ ‫اسید‬ ‫دارای‬ ‫ی‬ ‫ها‬mRNA‫محل‬ ‫در‬ ‫طبیعی‬ ‫بطور‬ ، ‫اند‬ ‫شده‬ ‫جفت‬A‫روی‬ ‫در‬
‫گیرند‬ ‫می‬ ‫قرار‬ ‫ریبوزوم‬.
tRNA‫بنام‬ ‫ریبوزوم‬ ‫روی‬ ‫دیگری‬ ‫مکان‬ ‫به‬ ‫تا‬ ‫قادرند‬ ‫پپتیدی‬ ‫پیوند‬ ‫تشکیل‬ ‫از‬ ‫پس‬ ‫تنها‬ ‫ها‬P‫شوند‬ ‫جابجا‬.
fMet-tRNAfMet(tRNAfMet‫متیونین‬ ‫فرمیل‬ ‫دارای‬)‫محل‬ ‫وارد‬ ‫مستقیما‬ ‫که‬ ‫است‬ ‫بفردی‬ ‫منحصر‬ ‫ویژگی‬ ‫دارای‬P‫شود‬ ‫می‬.
‫کدون‬ ‫آنتی‬tRNAfmet‫روی‬ ‫آغازین‬ ‫کدون‬ ،mRNA‫کند‬ ‫می‬ ‫شناسایی‬ ‫را‬(‫شود‬ ‫می‬ ‫جفت‬ ‫آن‬ ‫با‬ ‫یا‬)‫زیرواحد‬ ‫با‬ ‫و‬30S‫می‬ ‫متصل‬
‫شود‬.
‫زیرواحد‬50S‫گردد‬ ‫می‬ ‫متصل‬ ‫کمپلکس‬ ‫به‬.
‫ورود‬tRNA‫ناحیه‬ ‫به‬ ‫ثانویه‬ ‫کدون‬ ‫با‬ ‫متناظر‬A:‫فورمیل‬ ‫بین‬ ‫پپتیدی‬ ‫پیوند‬‫و‬ ‫متیونین‬‫آمینه‬ ‫اسید‬ ‫دومین‬.
tRNAfmet‫گردد‬ ‫می‬ ‫رها‬ ‫محل‬ ‫از‬ ‫و‬ ‫شده‬ ‫آمینه‬ ‫اسید‬ ‫بدون‬:‫طول‬ ‫در‬ ‫کدون‬ ‫یک‬ ‫باندازه‬ ‫ریبوزوم‬mRNA‫کند‬ ‫می‬ ‫حرکت‬.
‫مولکول‬tRNA‫دوم‬(‫است‬ ‫پپتید‬ ‫دی‬)‫از‬A‫به‬P‫شود‬ ‫می‬ ‫جابجا‬(translocation. )
‫محل‬A‫برای‬tRNA‫است‬ ‫شده‬ ‫خالی‬ ‫سوم‬ ‫کدون‬ ‫به‬ ‫مربوط‬.
Protein synthesis mechanism
‫امتداد‬ ‫در‬ ‫ریبوزوم‬ ‫هر‬ ‫حرکت‬mRNA‫یابد‬ ‫می‬ ‫ادامه‬ ‫معنی‬ ‫بی‬ ‫کدون‬ ‫به‬ ‫رسیدن‬ ‫تا‬.
‫وجود‬ ‫عدم‬tRNA‫این‬ ‫در‬ ‫ترجمه‬ ‫توقف‬ ‫سبب‬ ، ‫معنی‬ ‫بی‬ ‫های‬ ‫کدون‬ ‫شناسایی‬ ‫به‬ ‫مربوط‬
‫گردد‬ ‫می‬ ‫نقطه‬.
‫خاص‬ ‫پروتئینهای‬ ‫کمک‬ ‫به‬ ‫حاصل‬ ‫پپتیدی‬ ‫پلی‬ ‫زنجیره‬(releasing factors)‫آزاد‬
‫از‬ ‫ریبوزوم‬ ‫و‬ ‫شده‬mRNA‫شود‬ ‫می‬ ‫جدا‬.
Point
، ‫شد‬ ‫دور‬ ‫کافی‬ ‫اندازه‬ ‫به‬ ‫ریبوزوم‬ ‫که‬ ‫هنگامی‬RBS‫روی‬ ‫دوباره‬mRNA‫شود‬ ‫می‬ ‫ظاهر‬.
‫گردد‬ ‫متصل‬ ‫آن‬ ‫به‬ ‫تواند‬ ‫می‬ ‫دیگری‬ ‫ریبوزوم‬.
‫منفرد‬ ‫مولکول‬ ‫یک‬mRNA‫کند‬ ‫حمل‬ ‫را‬ ‫ترجمه‬ ‫در‬ ‫فعال‬ ‫ریبوزوم‬ ‫چندین‬ ‫میتواند‬ ،.
Post-translational modifications
‫است‬ ‫دیگر‬ ‫فرایند‬ ‫چند‬ ‫مستلزم‬ ، ‫بیولوژیک‬ ‫نظر‬ ‫از‬ ‫فعال‬ ‫محصول‬ ‫تشکیل‬.
‫کند‬ ‫پیدا‬ ‫خوردگی‬ ‫پیچ‬ ‫صحیح‬ ‫بطور‬ ‫باید‬ ‫پروتئین‬ ‫اینکه‬ ‫اول‬(Folding. )
‫اولیه‬ ‫ساختار‬:‫آمینه‬ ‫اسیدهای‬ ‫توالی‬
‫دوم‬ ‫ساختار‬:‫ت‬ ، ‫بتا‬ ‫صفحات‬ ‫یا‬ ‫آلفا‬ ‫مارپیچ‬ ‫منظم‬ ‫ساختارهای‬ ‫بصورت‬ ‫متوالی‬ ‫آمینه‬ ‫اسیدهای‬ ‫فضایی‬ ‫آرایش‬‫وسط‬
‫شود‬ ‫می‬ ‫پایدار‬ ‫هیدروژنی‬ ‫مانند‬ ‫غیرکوواالنسی‬ ‫پیوندهای‬.
‫سوم‬ ‫ساختار‬:‫خورند‬ ‫می‬ ‫پیچ‬ ‫همدیگر‬ ‫روی‬ ‫دوم‬ ‫ساختار‬ ‫گوناگون‬ ‫اجزاء‬.‫نی‬ ‫و‬ ‫غیرکوواالنسی‬ ‫پیوندهای‬ ‫توسط‬‫پل‬ ‫ز‬
‫مانند‬ ‫می‬ ‫پایدار‬ ‫ها‬ ‫سیستئین‬ ‫بین‬ ‫کوواالنس‬ ‫سولفیدی‬ ‫دی‬ ‫های‬.
‫چهارم‬ ‫ساختار‬:‫شو‬ ‫می‬ ‫تشکیل‬ ‫مختلف‬ ‫یا‬ ‫یکسان‬ ‫پپتیدی‬ ‫پلی‬ ‫زنجیره‬ ‫چندین‬ ‫از‬ ‫ها‬ ‫پروتئین‬ ‫از‬ ‫بسیاری‬‫اتصال‬ ‫از‬ ‫و‬ ‫ند‬
‫آید‬ ‫می‬ ‫بوجود‬ ‫چهارم‬ ‫ساختار‬ ‫یکدیگر‬ ‫به‬ ‫آنها‬.
‫نیست‬ ‫خودبخودی‬ ‫پپتیدی‬ ‫پلی‬ ‫های‬ ‫تاخوردگی‬:‫مولکولی‬ ‫های‬ ‫چاپرون‬‫شک‬ ‫به‬ ‫که‬ ‫هستند‬ ‫هایی‬ ‫پروتئین‬ ،‫گیری‬ ‫ل‬
‫کنند‬ ‫می‬ ‫کمک‬ ‫ها‬ ‫پروتئین‬ ‫صحیح‬ ‫فضایی‬:
‫تول‬ ‫کامل‬ ‫بصورت‬ ‫پروتئین‬ ‫که‬ ‫زمانی‬ ‫تا‬ ‫نادرست‬ ‫فضایی‬ ‫گیری‬ ‫شکل‬ ‫از‬ ‫ممانعت‬ ‫و‬ ‫تازه‬ ‫پپتیدهای‬ ‫پلی‬ ‫با‬ ‫واکنش‬‫است‬ ‫نشده‬ ‫ید‬.
‫دناتوره‬ ‫پروتئینهای‬ ‫مجدد‬ ‫تاخوردگی‬ ‫در‬ ‫نقش‬:‫ها‬ ‫استرس‬ ‫و‬ ‫حرارت‬ ‫برابر‬ ‫در‬ ‫ها‬ ‫پروتئین‬ ‫محافظت‬.
‫بزرگتر‬ ‫های‬ ‫پروتئین‬ ‫به‬ ‫پپتیدی‬ ‫پلی‬ ‫زیرواحدهای‬ ‫مونتاژ‬:‫باکتریوفاژ‬ ‫در‬
Transcription and translation

More Related Content

What's hot

Riboswitches and RNA interference (RNAi)
Riboswitches and RNA interference (RNAi)Riboswitches and RNA interference (RNAi)
Riboswitches and RNA interference (RNAi)JanmoniBorah1
 
RNA directed DNA methylation (RdDM)
RNA directed DNA methylation (RdDM)RNA directed DNA methylation (RdDM)
RNA directed DNA methylation (RdDM)Ayush Jain
 
Crispr-Cas9 technology
Crispr-Cas9 technologyCrispr-Cas9 technology
Crispr-Cas9 technologyKrantiBhosale1
 
Presentation on Genome in-situ Hybridization (GISH)
Presentation on Genome in-situ Hybridization (GISH)Presentation on Genome in-situ Hybridization (GISH)
Presentation on Genome in-situ Hybridization (GISH)Dr. Kaushik Kumar Panigrahi
 
CRISPR-CAS System: From Adaptive Immunity To Genome editing
CRISPR-CAS System: From Adaptive Immunity To Genome editingCRISPR-CAS System: From Adaptive Immunity To Genome editing
CRISPR-CAS System: From Adaptive Immunity To Genome editingDebanjan Pandit
 
Next Generation Sequencing Technologies and Their Applications in Ornamental ...
Next Generation Sequencing Technologies and Their Applications in Ornamental ...Next Generation Sequencing Technologies and Their Applications in Ornamental ...
Next Generation Sequencing Technologies and Their Applications in Ornamental ...Ravindra Kumar
 
An introduction to RNA-seq data analysis
An introduction to RNA-seq data analysisAn introduction to RNA-seq data analysis
An introduction to RNA-seq data analysisAGRF_Ltd
 
Translation (genetics)
Translation (genetics)Translation (genetics)
Translation (genetics)hephz
 
Genome Editing Tool ZFNs and TALEs
Genome Editing Tool  ZFNs and TALEs Genome Editing Tool  ZFNs and TALEs
Genome Editing Tool ZFNs and TALEs Manita Paneri
 
Translation
TranslationTranslation
Translationaljeirou
 
Differential RNA Processing & Animal Development
Differential RNA Processing & Animal DevelopmentDifferential RNA Processing & Animal Development
Differential RNA Processing & Animal DevelopmentSyed Muhammad Khan
 
RNAi and microRNA-mediated gene regulation
RNAi and microRNA-mediated gene regulationRNAi and microRNA-mediated gene regulation
RNAi and microRNA-mediated gene regulationBrianna Bibel
 

What's hot (20)

Riboswitches and RNA interference (RNAi)
Riboswitches and RNA interference (RNAi)Riboswitches and RNA interference (RNAi)
Riboswitches and RNA interference (RNAi)
 
RNA directed DNA methylation (RdDM)
RNA directed DNA methylation (RdDM)RNA directed DNA methylation (RdDM)
RNA directed DNA methylation (RdDM)
 
SEMINAR ON CRISPR
SEMINAR ON CRISPRSEMINAR ON CRISPR
SEMINAR ON CRISPR
 
Crispr-Cas9 technology
Crispr-Cas9 technologyCrispr-Cas9 technology
Crispr-Cas9 technology
 
Presentation on Genome in-situ Hybridization (GISH)
Presentation on Genome in-situ Hybridization (GISH)Presentation on Genome in-situ Hybridization (GISH)
Presentation on Genome in-situ Hybridization (GISH)
 
Central dogma
Central dogmaCentral dogma
Central dogma
 
CRISPR-CAS System: From Adaptive Immunity To Genome editing
CRISPR-CAS System: From Adaptive Immunity To Genome editingCRISPR-CAS System: From Adaptive Immunity To Genome editing
CRISPR-CAS System: From Adaptive Immunity To Genome editing
 
Next Generation Sequencing Technologies and Their Applications in Ornamental ...
Next Generation Sequencing Technologies and Their Applications in Ornamental ...Next Generation Sequencing Technologies and Their Applications in Ornamental ...
Next Generation Sequencing Technologies and Their Applications in Ornamental ...
 
An introduction to RNA-seq data analysis
An introduction to RNA-seq data analysisAn introduction to RNA-seq data analysis
An introduction to RNA-seq data analysis
 
CRISPR cas system
CRISPR cas systemCRISPR cas system
CRISPR cas system
 
Molecular marker
Molecular markerMolecular marker
Molecular marker
 
Translation (genetics)
Translation (genetics)Translation (genetics)
Translation (genetics)
 
Genome Editing Tool ZFNs and TALEs
Genome Editing Tool  ZFNs and TALEs Genome Editing Tool  ZFNs and TALEs
Genome Editing Tool ZFNs and TALEs
 
Gene silencing
Gene silencingGene silencing
Gene silencing
 
Translation
TranslationTranslation
Translation
 
Differential RNA Processing & Animal Development
Differential RNA Processing & Animal DevelopmentDifferential RNA Processing & Animal Development
Differential RNA Processing & Animal Development
 
Crispr cas9
Crispr cas9Crispr cas9
Crispr cas9
 
Genome editing
Genome editingGenome editing
Genome editing
 
RNAi and microRNA-mediated gene regulation
RNAi and microRNA-mediated gene regulationRNAi and microRNA-mediated gene regulation
RNAi and microRNA-mediated gene regulation
 
Transposons
Transposons Transposons
Transposons
 

Similar to Transcription and translation

وکتورهای باکتریوفاژی و یوکاریوتی
وکتورهای باکتریوفاژی و یوکاریوتیوکتورهای باکتریوفاژی و یوکاریوتی
وکتورهای باکتریوفاژی و یوکاریوتیjalil Javedani
 
ساختار کمپلکس سلولز سنتاز
ساختار کمپلکس سلولز  سنتازساختار کمپلکس سلولز  سنتاز
ساختار کمپلکس سلولز سنتازRoya Ghorbani
 
شبکه-عصبی-مصنوعی.ppt network network network
شبکه-عصبی-مصنوعی.ppt network network networkشبکه-عصبی-مصنوعی.ppt network network network
شبکه-عصبی-مصنوعی.ppt network network networkahmedibraheemme
 
Introduction to Neural Network
Introduction to Neural NetworkIntroduction to Neural Network
Introduction to Neural Networkpouriya70
 
Bioinformatic
BioinformaticBioinformatic
Bioinformaticpbasirat
 

Similar to Transcription and translation (6)

وکتورهای باکتریوفاژی و یوکاریوتی
وکتورهای باکتریوفاژی و یوکاریوتیوکتورهای باکتریوفاژی و یوکاریوتی
وکتورهای باکتریوفاژی و یوکاریوتی
 
Best PCR protocol
Best PCR protocolBest PCR protocol
Best PCR protocol
 
ساختار کمپلکس سلولز سنتاز
ساختار کمپلکس سلولز  سنتازساختار کمپلکس سلولز  سنتاز
ساختار کمپلکس سلولز سنتاز
 
شبکه-عصبی-مصنوعی.ppt network network network
شبکه-عصبی-مصنوعی.ppt network network networkشبکه-عصبی-مصنوعی.ppt network network network
شبکه-عصبی-مصنوعی.ppt network network network
 
Introduction to Neural Network
Introduction to Neural NetworkIntroduction to Neural Network
Introduction to Neural Network
 
Bioinformatic
BioinformaticBioinformatic
Bioinformatic
 

More from Kaveh Haratian

Blood Transfusion and its Complications
Blood Transfusion and its ComplicationsBlood Transfusion and its Complications
Blood Transfusion and its ComplicationsKaveh Haratian
 
Medical Virology Syllabus
Medical Virology SyllabusMedical Virology Syllabus
Medical Virology SyllabusKaveh Haratian
 
Medical virology syllabus
Medical virology syllabusMedical virology syllabus
Medical virology syllabusKaveh Haratian
 
Medical virology syllabus
Medical virology syllabusMedical virology syllabus
Medical virology syllabusKaveh Haratian
 
Othomyxo and paramyxoviruses
Othomyxo and paramyxovirusesOthomyxo and paramyxoviruses
Othomyxo and paramyxovirusesKaveh Haratian
 
Viral vaccines, An introduction
Viral vaccines, An introduction Viral vaccines, An introduction
Viral vaccines, An introduction Kaveh Haratian
 
Biosafety recognition course
Biosafety recognition courseBiosafety recognition course
Biosafety recognition courseKaveh Haratian
 
An introduction to Parvoviridae
An introduction to ParvoviridaeAn introduction to Parvoviridae
An introduction to ParvoviridaeKaveh Haratian
 
Varicella zoster virus
Varicella zoster virusVaricella zoster virus
Varicella zoster virusKaveh Haratian
 
An introduction to Herpesviridae
An introduction to HerpesviridaeAn introduction to Herpesviridae
An introduction to HerpesviridaeKaveh Haratian
 
An introduction to virology
An introduction to virologyAn introduction to virology
An introduction to virologyKaveh Haratian
 
Upper respiratory tract infections
Upper respiratory tract infectionsUpper respiratory tract infections
Upper respiratory tract infectionsKaveh Haratian
 
Gastroenteritis viruses
Gastroenteritis virusesGastroenteritis viruses
Gastroenteritis virusesKaveh Haratian
 
MERS CoV. by Dr.K.Haratian
MERS CoV. by Dr.K.HaratianMERS CoV. by Dr.K.Haratian
MERS CoV. by Dr.K.HaratianKaveh Haratian
 

More from Kaveh Haratian (20)

Blood Transfusion and its Complications
Blood Transfusion and its ComplicationsBlood Transfusion and its Complications
Blood Transfusion and its Complications
 
Medical Virology Syllabus
Medical Virology SyllabusMedical Virology Syllabus
Medical Virology Syllabus
 
Medical virology syllabus
Medical virology syllabusMedical virology syllabus
Medical virology syllabus
 
Medical virology syllabus
Medical virology syllabusMedical virology syllabus
Medical virology syllabus
 
Bacteriophages
Bacteriophages Bacteriophages
Bacteriophages
 
Rabies, Rhabdoviridae
Rabies, RhabdoviridaeRabies, Rhabdoviridae
Rabies, Rhabdoviridae
 
Othomyxo and paramyxoviruses
Othomyxo and paramyxovirusesOthomyxo and paramyxoviruses
Othomyxo and paramyxoviruses
 
Viral vaccines, An introduction
Viral vaccines, An introduction Viral vaccines, An introduction
Viral vaccines, An introduction
 
Biosafety recognition course
Biosafety recognition courseBiosafety recognition course
Biosafety recognition course
 
An introduction to Parvoviridae
An introduction to ParvoviridaeAn introduction to Parvoviridae
An introduction to Parvoviridae
 
Varicella zoster virus
Varicella zoster virusVaricella zoster virus
Varicella zoster virus
 
Parvoviruses
ParvovirusesParvoviruses
Parvoviruses
 
Ebola virus disease
Ebola virus diseaseEbola virus disease
Ebola virus disease
 
Virology quiz 1
Virology quiz 1Virology quiz 1
Virology quiz 1
 
Rubella
RubellaRubella
Rubella
 
An introduction to Herpesviridae
An introduction to HerpesviridaeAn introduction to Herpesviridae
An introduction to Herpesviridae
 
An introduction to virology
An introduction to virologyAn introduction to virology
An introduction to virology
 
Upper respiratory tract infections
Upper respiratory tract infectionsUpper respiratory tract infections
Upper respiratory tract infections
 
Gastroenteritis viruses
Gastroenteritis virusesGastroenteritis viruses
Gastroenteritis viruses
 
MERS CoV. by Dr.K.Haratian
MERS CoV. by Dr.K.HaratianMERS CoV. by Dr.K.Haratian
MERS CoV. by Dr.K.Haratian
 

Transcription and translation

  • 2. DNA repair  Mechanisms to correct damaged DNA. A. Replication errors that have escaped the proof-reading process. B. Damage that may occur in non-replicating DNA 1. Mismatch repair 2. Excision repair 3. Recombination(post-replication) repair 4. S.O.S. repair
  • 3. Mismatch repair ‫همانندسازی‬ ‫اشتباه‬ ‫ترین‬ ‫ساده‬:‫جدید‬ ‫رشته‬ ‫داخل‬ ‫باز‬ ‫یک‬ ‫اشتباهی‬ ‫شدن‬ ‫وارد‬:‫سبب‬ ‫تواند‬ ‫می‬ ‫رفع‬ ‫عدم‬‫موتاسیون‬‫شود‬. ‫سلول‬ ‫راهکار‬: 1-‫؟‬ ‫است‬ ‫صحیح‬ ‫اطالعات‬ ‫دارای‬ ‫رشته‬ ‫کدام‬ 2-DNA‫شود‬ ‫می‬ ‫متیله‬ ‫بالغ‬(‫توالی‬ ‫در‬ ‫موجود‬ ‫آدنین‬ ‫روی‬ ‫متیل‬ ‫اضافی‬ ‫گروههای‬ ‫وجود‬GATC) 3-‫نیست‬ ‫متیل‬ ‫گروههای‬ ‫دارای‬ ‫ابتدا‬ ‫در‬ ‫جدید‬ ‫رشته‬(hemi methylated) 4-‫کند‬ ‫می‬ ‫شناسایی‬ ‫را‬ ‫نابجا‬ ‫بازهای‬ ‫سلول‬. 5-‫میدارد‬ ‫بر‬ ‫را‬ ‫نشده‬ ‫متیله‬ ‫رشته‬ ‫از‬ ‫کوچکی‬ ‫ناحیه‬. 6-‫کند‬ ‫می‬ ‫پر‬ ‫را‬ ‫حاصله‬ ‫شکاف‬. 7-‫را‬ ‫مکانیسم‬ ‫این‬(methyl-directed mismatch repair)‫نامیم‬ ‫می‬.
  • 4. Excision repair ‫پیریمیدین‬ ‫دایمر‬ ‫تشکیل‬(Pyrimidine dimer)‫اشعه‬ ‫اثر‬ ‫در‬UV ‫دایمر‬ ‫تشکیل‬:‫دوتایی‬ ‫مارپیچ‬ ‫در‬ ‫بدشکلی‬ ‫ایجاد‬ ‫و‬ ‫شدن‬ ‫کج‬DNA:‫برشی‬ ‫ترمیم‬ ‫مکانیسم‬ ‫شدن‬ ‫فعال‬ ‫اندونوکلئاز‬ ‫توسط‬ ‫برش‬(uvrA,B,C) ‫توسط‬ ‫شکاف‬ ‫پرکردن‬DNA‫پلیمراز‬1 ‫؟؟؟‬ ‫فوق‬ ‫ژنهای‬ ‫در‬ ‫موتاسیون‬
  • 5. Recombination repair ، ‫یافته‬ ‫موتاسیون‬ ‫باکتری‬ ‫از‬ ‫دیگری‬ ‫نوع‬ ‫در‬ ‫اشعه‬ ‫به‬ ‫طبیعی‬ ‫غیر‬ ‫حساسیت‬ ، ‫سالم‬ ‫برشی‬ ‫ترمیم‬ ‫وجود‬ ‫با‬UV‫شود‬ ‫می‬ ‫دیده‬. ‫ژن‬ ‫در‬ ‫نقص‬recA‫دارند‬:‫است‬ ‫عمومی‬ ‫نوترکیبی‬ ‫مسئول‬. ‫؟‬ ‫برشی‬ ‫ترمیم‬ ‫دوگانه‬ ‫نقش‬ DNA‫دیده‬ ‫آسیب‬:‫بازها‬ ‫شدن‬ ‫جفت‬ ‫در‬ ‫اختالل‬ ‫گرداند‬ ‫می‬ ‫مختل‬ ‫را‬ ‫همانندسازی‬ ‫طبیعی‬ ‫روند‬.
  • 6. SOS repair DNA‫باشد‬ ‫شده‬ ‫شدیدی‬ ‫بسیار‬ ‫آسیب‬ ‫دچار‬. ‫ندارد‬ ‫وجود‬ ‫طبیعی‬ ‫همانندسازی‬ ‫امکان‬. ‫اختصاصیت‬ ‫سلول‬DNA‫کند‬ ‫می‬ ‫حذف‬ ‫یا‬ ‫تغییر‬ ‫موقت‬ ‫بطور‬ ‫را‬ ‫پلیمراز‬. ‫صحیح‬ ‫انتهای‬ ‫حضور‬ ‫عدم‬ ‫علیرغم‬ ‫جدید‬ ‫رشته‬ ‫ساختن‬(‫شده‬ ‫جفت‬)`3‫گردد‬ ‫می‬ ‫پذیر‬ ‫امکان‬. ‫است‬ ‫متعددی‬ ‫اشتباهات‬ ‫دارای‬ ‫شده‬ ‫ساخته‬ ‫رشته‬:error prone repair ‫اشعه‬ ‫از‬ ‫ناشی‬ ‫های‬ ‫موتاسیون‬ ‫ایجاد‬ ‫سبب‬UV‫گردد‬ ‫می‬.
  • 8. Gene expression ‫پذیرد‬ ‫می‬ ‫صورت‬ ‫ها‬ ‫پروتئین‬ ‫تولید‬ ‫طریق‬ ‫از‬ ‫ژنوم‬ ‫نواحی‬ ‫اغلب‬ ‫ژنتیکی‬ ‫ماده‬ ‫بیان‬. ‫برداری‬ ‫رونوشت‬ ‫مرحله‬(، ‫برداری‬ ‫نسخه‬ ، ‫رونویسی‬transcription) ‫ترجمه‬ ‫مرحله‬(translation) ‫مشخص‬ ‫ناحیه‬ ‫یک‬ ‫محصول‬ ‫هریک‬ ‫شده‬ ‫ساخته‬ ‫پروتئینی‬ ‫های‬ ‫مجموعه‬ ‫زیر‬DNA‫هستند‬. ‫ناحیه‬ ‫هر‬ ‫در‬ ‫موتاسیون‬ ‫ایجاد‬(‫ژنها‬ ‫از‬ ‫یک‬ ‫هر‬ ‫در‬: )‫موثر‬ ‫و‬ ‫کارامد‬ ‫محصول‬ ‫تولید‬ ‫عدم‬ ‫سیسترون‬(Cistron)‫؟‬ :‫از‬ ‫ناحیه‬ ‫یک‬DNA‫کند‬ ‫می‬ ‫کد‬ ‫را‬ ‫منفرد‬ ‫پپتیدی‬ ‫پلی‬ ‫زنجیره‬ ‫یک‬ ‫که‬.
  • 9. Transcription ‫مرحله‬1،‫به‬ ‫اطالعات‬ ‫تبدیل‬mRNA‫است‬. ‫توسط‬RNA‫پلیمراز‬. ‫همانند‬DNA‫در‬ ،RNA‫ساخت‬ ‫جهت‬ ‫نیز‬:`5‫به‬`3‫است‬. ‫؟؟‬ ‫چیست‬ ‫ها‬ ‫تفاوت‬ 1-‫شود‬ ‫می‬ ‫تولید‬ ‫کوچکی‬ ‫مولکول‬ ‫فقط‬. 2-‫های‬ ‫رشته‬ ‫از‬ ‫یکی‬ ‫فقط‬DNA‫شود‬ ‫می‬ ‫رونویسی‬(.‫نیازی‬ ‫و‬ ‫یابد‬ ‫می‬ ‫ادامه‬ ‫منفرد‬ ‫آنزیم‬ ‫یک‬ ‫توسط‬ ‫تولید‬ ‫پس‬‫به‬ ‫ندارد‬ ‫پیرو‬ ‫رشته‬ ‫شدن‬ ‫ساخته‬). ‫تولید‬RNA‫کند‬ ‫نمی‬ ‫تولید‬ ‫زیادی‬ ‫توپولوژی‬ ‫مشکالت‬ ‫ای‬ ‫رشته‬ ‫تک‬:‫ن‬ ‫هلیکازها‬ ‫و‬ ‫توپوایزومرازها‬ ‫به‬ ‫نیازی‬‫یست‬. RNA‫کند‬ ‫شروع‬ ‫نقطه‬ ‫یک‬ ‫از‬ ‫را‬ ‫سنتز‬ ‫تواند‬ ‫می‬ ‫پلیمراز‬:‫ندارد‬ ‫نیازی‬ ‫پرایمر‬ ‫به‬. ‫پس‬: ‫است‬ ‫همانندسازی‬ ‫از‬ ‫تر‬ ‫ساده‬ ‫ای‬ ‫مالحظه‬ ‫قابل‬ ‫بطور‬ ‫رونویسی‬.
  • 10. Promoters (start signals) ‫کوتاه‬ ‫های‬ ‫مولکول‬ ‫سنتز‬ ‫به‬ ‫منجر‬ ‫رونویسی‬mRNA(‫چندین‬ ‫از‬ ‫مشخصی‬ ‫قالب‬ ، ‫کبلوباز‬ ‫چند‬ ‫ژن‬)‫گردد‬ ‫می‬. ‫شروع‬ ‫سیگنال‬ ‫زیادی‬ ‫تعداد‬ ‫باید‬(‫پروموتر‬)‫تا‬ ‫باشد‬ ‫داشته‬ ‫وجود‬ ‫کروموزوم‬ ‫اطراف‬ ‫در‬: RNA‫کند‬ ‫هدایت‬ ‫نیاز‬ ‫مورد‬ ‫ناحیه‬ ‫در‬ ‫رونویسی‬ ‫شروع‬ ‫جهت‬ ‫را‬ ‫پلیمراز‬. RNA‫نماید‬ ‫متوقف‬ ‫مشخص‬ ‫ژنهای‬ ‫قالب‬ ‫از‬ ‫برداری‬ ‫رونوشت‬ ‫از‬ ‫پس‬ ‫را‬ ‫پلیمراز‬. ‫؟‬ ‫کند‬ ‫حرکت‬ ‫جلو‬ ‫به‬ ‫برداری‬ ‫رونوشت‬ ‫جهت‬ ‫چه‬ ‫در‬ ‫؟‬ ‫کند‬ ‫آغاز‬ ‫رشته‬ ‫کدام‬ ‫از‬ ‫را‬ ‫رونویسی‬ ‫در‬E.coli‫بین‬ ، ‫رشدی‬ ‫شرایط‬ ‫به‬ ‫بسته‬ ،5000–2000‫از‬ ‫نسخه‬RNA‫سنتز‬ ‫در‬ ‫پلیمراز‬ mRNA‫درگیرند‬ ‫زمان‬ ‫هر‬ ‫در‬.
  • 11. RNA polymerase (RNAP) ‫سنتز‬ ‫که‬ ‫آنزیمی‬mRNA‫و‬ncRNA‫کند‬ ‫می‬ ‫کاتالیز‬ ‫باکتریها‬ ‫در‬ ‫را‬. ‫بزرگ‬ ‫مولکولی‬(400‫کیلودالتون‬)‫از‬ ‫آنزیم‬ ‫کور‬ ،5‫است‬ ‫شده‬ ‫تشکیل‬ ‫زیرواحد‬: Β‫و‬`β α‫مولکول‬ ‫هر‬ ‫در‬ ‫کپی‬ ‫دو‬ ‫که‬RNAP‫دارد‬ ‫وجود‬: 1α‫و‬2α‫هریک‬ ‫که‬2‫دارند‬ ‫دومن‬:αNTD(‫اسمبلی‬ ‫در‬ ‫موثر‬RNAP)‫و‬αCTD(‫تنظیمی‬ ‫فاکتورهای‬ ‫و‬ ‫پروموترها‬ ‫با‬ ‫کنش‬ ‫میان‬) ω‫اسمبلی‬ ‫تسهیل‬RNAP‫آن‬ ‫سازی‬ ‫پایدار‬ ‫و‬. ‫ناحیه‬core‫رونویسی‬ ‫شروع‬ ‫فاکتور‬ ‫با‬(، ‫سیگما‬σ)‫و‬ ‫متصل‬‫هولوآنزیم‬‫آورد‬ ‫می‬ ‫بوجود‬ ‫را‬. ، ‫کامل‬ ‫هولوآنزیم‬ ‫در‬6‫دارد‬ ‫وجود‬ ‫زیرواحد‬(‫تقریبی‬ ‫وزن‬ ‫با‬450‫کیلودالتون‬: ) Β`βα1 α2ωσ ‫سیگما‬ ‫فاکتور‬: ‫تمایل‬ ‫کاهش‬RNAP‫به‬ ‫اتصال‬ ‫برای‬DNA‫غیراختصاصی‬ ‫تمایل‬ ‫افزایش‬RNAP‫اختصاصی‬ ‫پروموترهای‬ ‫به‬ ‫اتصال‬ ‫برای‬:‫گردد‬ ‫می‬ ‫آغاز‬ ‫صحیح‬ ‫نقطه‬ ‫در‬ ‫رونویسی‬.
  • 12. ‫هولوآنزیم‬RNAP‫گردد‬ ‫می‬ ‫متصل‬ ‫پروموتر‬ ‫ناحیه‬ ‫به‬. ‫اولیه‬ ‫ساختار‬(‫بسته‬ ‫کمپلکس‬)‫گردد‬ ‫می‬ ‫تبدیل‬ ‫باز‬ ‫کمپلکس‬ ‫به‬. ‫رشته‬ ‫دو‬DNA‫شوند‬ ‫می‬ ‫جدا‬ ‫موضعی‬ ‫بصورت‬. ‫گیرند‬ ‫می‬ ‫قرار‬ ‫معرض‬ ‫در‬ ‫کننده‬ ‫رمز‬ ‫رشته‬ ‫بازهای‬. ‫شوند‬ ‫می‬ ‫جفت‬ ‫فسفات‬ ‫تری‬ ‫ریبونوکلئوزید‬ ‫با‬ ‫بازها‬(‫سنتز‬RNA) ‫شود‬ ‫می‬ ‫تشکیل‬ ‫استر‬ ‫دی‬ ‫فسفو‬ ‫پیوند‬ ‫اولین‬. ‫کمپلکس‬ ‫از‬ ‫سیگما‬ ‫فاکتور‬ ‫جداشدن‬. ‫بسط‬ ‫برای‬ ‫تنهایی‬ ‫به‬ ‫آنزیم‬ ‫هسته‬ ‫حاال‬RNA‫است‬ ‫کافی‬. RNA‫به‬ ‫متصل‬ ‫جدید‬ ‫کوتاه‬DNA‫میماند‬ ‫باقی‬ ‫الگو‬. ‫های‬ ‫رشته‬ ‫اتصال‬ ‫از‬ ‫اتصال‬ ‫این‬DNA‫کند‬ ‫می‬ ‫جلوگیری‬. ‫سنتز‬RNA‫گیرد‬ ‫می‬ ‫صورت‬ ‫مداوم‬ ‫بصورت‬. ‫خاتمه‬ ‫سیگنال‬ ‫به‬ ‫رسیدن‬ ‫تا‬. ، ‫مرحله‬ ‫این‬ ‫در‬mRNA‫و‬RNAP‫شوند‬ ‫می‬ ‫جدا‬.
  • 13. Transcriptional Terminators ‫است‬ ‫خودش‬ ‫ماقبل‬ ‫توالی‬ ‫مکمل‬ ‫دقیقا‬ ‫که‬ ‫کوتاهی‬ ‫قطعه‬. ‫تشکیل‬ ‫به‬ ‫منجر‬ ‫توالی‬ ‫این‬ ‫رونویسی‬stem – loop‫شود‬ ‫می‬. ‫دارد‬ ‫وجود‬ ‫اوراسیل‬ ‫های‬ ‫باقیمانده‬ ‫اغلب‬ ‫ساختار‬ ‫این‬ ‫ادامه‬ ‫در‬. RNAP‫حدود‬ ‫شده‬ ‫باز‬ ‫ناحیه‬ ‫یک‬ ‫به‬17‫دارد‬ ‫نیاز‬ ‫باز‬. 2‫رشته‬DNA‫دارند‬ ‫هم‬ ‫با‬ ‫سریع‬ ‫خوردن‬ ‫پیچ‬ ‫به‬ ‫تمایل‬. ‫بگیرد‬ ‫را‬ ‫آن‬ ‫جلوی‬ ‫عاملی‬ ‫مگر‬:‫خود‬mRNA ‫هیبرید‬RNA-DNA‫از‬ ‫پایدارتر‬DNA-DNA‫است‬. ‫گردد‬ ‫می‬ ‫محدود‬ ‫ها‬ ‫کننده‬ ‫ممانعت‬ ‫طریق‬ ‫از‬ ‫حباب‬ ‫اندازه‬. ‫مولکول‬ ‫ادامه‬mRNA‫از‬DNA‫شود‬ ‫می‬ ‫جدا‬ ‫الگو‬.
  • 14. Termination ‫که‬ ‫زمانی‬RNAP، ‫گردد‬ ‫می‬ ‫مواجه‬ ‫اختتام‬ ‫توالی‬ ‫با‬ ‫به‬ ‫نیز‬ ‫آنرا‬RNA‫کند‬ ‫می‬ ‫رونویسی‬:‫ساختار‬stem – loop ‫فعالیت‬ ‫از‬ ‫و‬ ‫شود‬ ‫می‬ ‫بسته‬ ‫حباب‬RNAP‫گردد‬ ‫می‬ ‫ممانعت‬. ‫از‬ ‫تر‬ ‫طرف‬ ‫آن‬ ‫باز‬ ‫چند‬ ‫آنزیم‬stem – loop‫شود‬ ‫می‬ ‫متوقف‬. ‫اتصال‬mRNA‫ضعیف‬ ‫هیدروژنی‬ ‫پیونهای‬ ‫طریق‬ ‫از‬A-U ‫تمایل‬mRNA‫از‬ ‫جداشدن‬ ‫به‬DNA‫الگو‬ ‫سنتز‬ ‫پایان‬mRNA ‫به‬ ‫وابسته‬ ‫های‬ ‫دهنده‬ ‫خاتمه‬Rho factor‫؟‬
  • 15. Transcription (Overall) • One strand of DNA used as a template to make a complimentary strand of mRNA • Promoter/RNA polymerase/termination site/5’ to 3’ • Ways in which RNA & DNA differ:  RNA is ss  RNA sugar is ribose  Base pairing-A-U
  • 17. Types of RNA(important now!) • Three types: mRNA: messenger RNA Contains 3 bases ( codon) rRNA: ribosomal RNA Comprises the 70 S ribosome tRNA: transfer RNA Transfers amino acids to ribosomes for protein synthesis Contains the anticodon (3 base sequence that is complimentary to codon on mRNA)
  • 18. Genetic code • DNA: triplet code • mRNA: codon (complimentary to triplet code of DNA) • tRNA: anticodon (complimentary to codon)
  • 19. Genetic code mRNA‫کند‬ ‫می‬ ‫حمل‬ ‫ژنتیکی‬ ‫رمز‬ ‫بصورت‬ ‫را‬ ‫پروتئین‬ ‫هر‬ ‫آمینه‬ ‫اسیدهای‬ ‫توالی‬ ‫به‬ ‫مربوط‬ ‫اطالعات‬ ،. ‫این‬ ‫از‬ ‫هریک‬64‫گروه‬3‫نوکلئوتیدی‬(‫ها‬ ‫کدون‬ ، ‫تایی‬ ‫سه‬)‫خاص‬ ‫آمینه‬ ‫اسید‬ ‫یک‬ ،(‫معنی‬ ‫بی‬ ‫کدون‬ ‫یک‬ ‫یا‬)‫ک‬ ‫را‬‫د‬ ‫میکند‬. ‫است‬ ‫عمومی‬ ‫و‬ ‫یکسان‬ ‫تقریبا‬ ‫موجودات‬ ‫همه‬ ‫در‬ ‫ژنتیکی‬ ‫کد‬. ‫شود‬ ‫می‬ ‫دیده‬ ‫تفاوتهایی‬ ‫گاهی‬: UGA‫کند‬ ‫می‬ ‫کد‬ ‫را‬ ‫سیستئین‬ ‫یا‬ ‫تریپتوفان‬ ‫گاهی‬ ، ‫است‬ ‫معنی‬ ‫بی‬ ‫کدون‬ ‫که‬.
  • 20. Genetic code • Codons: code for the production of a specific amino acid • 20 amino acids • 3 base code • Degenerative: more than 1 codon codes for an amino acid • Universal: in all living organisms
  • 22. Prokaryotic Ribosome ‫دارند‬ ‫یوکاریوتی‬ ‫انواع‬ ‫از‬ ‫کوچکتری‬ ‫زیرواحدهای‬ ‫پروکاریوتی‬ ‫های‬ ‫ریبوزوم‬. ‫ضریب‬svedberg:‫است‬ ‫سانتریفوژ‬ ‫متعاقب‬ ‫رسوب‬ ‫میزان‬(‫نیست‬ ‫اندازه‬ ‫نشاندهنده‬)! ‫نیست‬ ‫زیرواحدها‬ ‫جمع‬ ‫نشاندهنده‬ ‫نهایی‬ ‫ضریب‬(30S+50S=70S. ) ‫پروکاریوتها‬ ‫در‬ ‫ریبوزوم‬70S‫است‬: ‫بزرگ‬ ‫زیرواحد‬(50S)‫مولکول‬ ‫دو‬ ‫از‬RNA(5S‫و‬23S)‫بعالوه‬31‫است‬ ‫شده‬ ‫تشکیل‬ ‫پپتید‬ ‫پلی‬. ‫کوچک‬ ‫زیرواحد‬(30S)‫مولکول‬ ‫یک‬ ‫از‬RNA(16S)‫بعالوه‬21‫است‬ ‫شده‬ ‫تشکیل‬ ‫پپتید‬ ‫پلی‬. ‫مولکولهای‬rRNA‫ساختار‬ ، ‫کنند‬ ‫می‬ ‫ایجاد‬ ‫که‬ ‫متعددی‬ ‫بازهای‬ ‫جفت‬ ‫طریق‬ ‫از‬3‫همانند‬ ‫که‬ ‫سازند‬ ‫می‬ ‫پایداری‬ ‫بعدی‬ ‫یابند‬ ‫می‬ ‫اتصال‬ ‫آنها‬ ‫به‬ ‫ریبوزومی‬ ‫پروتئینهای‬ ‫و‬ ‫کرده‬ ‫عمل‬ ‫داربستی‬. ‫تشخیص‬ ‫در‬ ‫ها‬ ‫مولکول‬ ‫این‬mRNA‫هستند‬ ‫موثر‬. ‫نی‬ ‫شود‬ ‫می‬ ‫پپتیدی‬ ‫پیوندهای‬ ‫تشکیل‬ ‫به‬ ‫منجر‬ ‫که‬ ‫کاتالیتیکی‬ ‫فرایندهای‬ ‫تشخیص‬ ‫در‬ ‫ها‬ ‫مولکول‬ ‫این‬‫هستند‬ ‫موثر‬ ‫ز‬.
  • 24. Translation • Three parts: Initiation-start codon (AUG) Elongation-ribosome moves along mRNA Termination: stop codon reached/polypeptide released and new protein forms. • rRNA=subunits that form the 70 S ribosomes (protein synthesis occurs here) • tRNA=transfers amino acids to ribosomes for protein synthesis)
  • 26. Ribosomes and translation ‫برروی‬ ‫خاص‬ ‫توالی‬ ‫یک‬ ‫به‬ ‫ها‬ ‫باکتری‬ ‫در‬ ‫ها‬ ‫ریبوزوم‬mRNA‫گردند‬ ‫می‬ ‫متصل‬. ‫ریبوزوم‬ ‫اتصال‬ ‫محل‬(RBS)‫توالی‬ ‫یا‬Shine-Dalgarno. ‫انتهای‬ ‫مکمل‬ ‫توالی‬ ‫این‬3`‫در‬rRNA16S‫است‬. ‫دهد‬ ‫می‬ ‫رخ‬ ‫مکمل‬ ‫بازهای‬ ‫توالی‬ ‫بین‬ ‫هیدروژنی‬ ‫پیوندهای‬ ، ‫اتصال‬ ‫محل‬ ‫گرفتن‬ ‫قرار‬ ‫دسترس‬ ‫در‬ ‫محض‬ ‫به‬. ‫ترجمه‬mRNA‫است‬ ‫نشده‬ ‫کامل‬ ‫آن‬ ‫گیری‬ ‫شکل‬ ‫هنوز‬ ‫حالیکه‬ ‫در‬ ‫شود‬ ‫می‬ ‫شروع‬.
  • 27. Translation initiation ‫زیرواحدهای‬ ، ‫ترجمه‬ ‫شروع‬ ‫برای‬30S‫و‬50S‫شوند‬ ‫می‬ ‫متصل‬ ‫یکدیگر‬ ‫به‬. ، ‫ندارند‬ ‫نقشی‬ ‫ترجمه‬ ‫عمل‬ ‫در‬ ‫که‬ ‫هایی‬ ‫ریبوزوم‬ ‫گردند‬ ‫می‬ ‫تبدیل‬ ‫خود‬ ‫دهنده‬ ‫تشکیل‬ ‫اجزاء‬ ‫به‬ ‫بالفاصله‬. ‫ریبوزومی‬ ‫غیر‬ ‫پروتئین‬ ‫چند‬ ‫عملکرد‬ ‫به‬ ‫ترجمه‬ ‫فرایند‬ ‫عنوان‬ ‫تحت‬initiation factors‫دارد‬ ‫نیاز‬ ‫نیز‬. ‫ترجمه‬ ‫شروع‬ ‫برای‬: ‫زیرواحد‬30S‫به‬RBS‫گردد‬ ‫می‬ ‫متصل‬. ‫یک‬tRNA‫آغازگر‬ ‫کدون‬ ‫یک‬ ‫به‬ ‫آغازین‬ (‫معموال‬AUG‫گاهی‬ ،GUG‫بندرت‬ ‫و‬CUG)‫مجاورت‬ ‫در‬RBS‫شود‬ ‫می‬ ‫متصل‬. ‫واحد‬ ‫زیر‬50S‫گردد‬ ‫می‬ ‫متصل‬ ‫آغازین‬ ‫کمپلکس‬ ‫به‬.
  • 28. Point mRNA‫متوالی‬ ‫تایی‬ ‫سه‬ ‫های‬ ‫دسته‬ ‫بصورت‬(‫فاصله‬ ‫بدون‬)‫شود‬ ‫می‬ ‫خوانده‬. ‫متفاوت‬ ‫کامال‬ ‫پروتئین‬ ‫سه‬ ‫تواند‬ ‫می‬(‫شروع‬ ‫مکان‬ ‫به‬ ‫بسته‬)‫کند‬ ‫کد‬ ‫را‬. =‫دارد‬ ‫وجود‬ ‫بالقوه‬ ‫خواندن‬ ‫چهارچوب‬ ‫سه‬. ‫موقعیت‬RBA‫کند‬ ‫می‬ ‫تعیین‬ ‫را‬ ‫خواندن‬ ‫چهارچوب‬ ، ‫آغازین‬ ‫کدون‬ ‫و‬. ‫شدن‬ ‫اضافه‬/‫میدهد‬ ‫تغییر‬ ‫را‬ ‫چهارچوب‬ ‫این‬ ، ‫باز‬ ‫یک‬ ‫حذف‬. ‫بود‬ ‫خواهد‬ ‫متفاوت‬ ‫کامال‬ ‫شده‬ ‫ایجاد‬ ‫پیام‬ ‫خصوصیت‬.
  • 29. Transfer RNA, tRNA ‫های‬ ‫مولکول‬ ‫توسط‬ ‫تایی‬ ‫سه‬ ‫کدون‬ ‫هر‬ ‫تشخیص‬tRNA‫گیرد‬ ‫می‬ ‫صورت‬. ‫نوع‬ ‫یک‬ ‫حداقل‬ ، ‫آمینه‬ ‫اسید‬ ‫هر‬ ‫برای‬tRNA‫دارد‬ ‫وجود‬ ‫اختصاصی‬. ‫است‬ ‫مشابه‬ ‫کامال‬ ‫آنها‬ ‫همه‬ ‫ساختار‬:‫زنجیر‬RNA‫دارای‬100–75‫نوکلئوتید‬. ‫برروی‬‫است‬ ‫خورده‬ ‫تا‬ ‫خودش‬‫است‬ ‫کرده‬ ‫ایجاد‬ ‫را‬ ‫شبدری‬ ‫برگ‬ ‫ساختار‬ ‫و‬. ‫دارند‬ ‫پروتئین‬ ‫سنتز‬ ‫در‬ ‫مشخصی‬ ‫عملکرد‬ ‫آن‬ ‫بخش‬ ‫دو‬: ‫گیرنده‬ ‫بازوی‬:‫انتهای‬ ‫نواحی‬ ‫شدن‬ ‫جفت‬ ‫بوسیله‬3`‫و‬5`‫گیرد‬ ‫می‬ ‫شکل‬. ‫است‬ ‫آمینه‬ ‫اسید‬ ‫اتصال‬ ‫محل‬. ‫کدون‬ ‫آنتی‬ ‫بازوی‬:‫است‬ ‫کدون‬ ‫آنتی‬ ‫بازهای‬ ‫دارای‬. ‫تایی‬ ‫سه‬ ‫کدون‬mRNA‫کند‬ ‫می‬ ‫شناسایی‬ ‫را‬.
  • 30. Amino acid selection ‫اختصاصی‬ ‫آنزیم‬ ‫کمک‬ ‫به‬ ‫مناسب‬ ‫آمینه‬ ‫اسید‬(‫آمینواسیل‬tRNA‫سنتتاز‬)‫مولکول‬ ‫به‬ tRNA‫شود‬ ‫می‬ ‫اضافه‬. ‫آنزیم‬ ‫این‬‫اختصاصی‬ ‫عملکرد‬ ‫دو‬‫دارد‬: ‫از‬ ‫خاص‬ ‫گونه‬ ‫یک‬ ‫شناسایی‬ ‫به‬ ‫قادر‬tRNA‫باشد‬ ‫می‬. ‫همان‬ ‫با‬ ‫مناسب‬ ‫آمینه‬ ‫اسید‬tRNA‫کند‬ ‫می‬ ‫انتخاب‬ ‫را‬. ‫مثال‬ ‫برای‬:‫کدون‬UGG(‫تریپتوفان‬)‫تریپتوفانیل‬ ‫آنزیم‬ ‫بوسیله‬tRNA‫تشخیص‬ ‫سنتتاز‬ ‫شود‬ ‫می‬ ‫داده‬. ‫با‬ ‫مناسب‬ ‫آمینه‬ ‫اسید‬ ‫همواره‬ ‫ترتیب‬ ‫بدین‬tRNA‫شود‬ ‫می‬ ‫همراه‬.
  • 31. Continued… ‫هستند‬ ‫دخیل‬ ‫فرایند‬ ‫این‬ ‫بودن‬ ‫اختصاصی‬ ‫در‬ ‫مجزا‬ ‫و‬ ‫مختلف‬ ‫جزء‬ ‫سه‬ ‫بنابراین‬: ‫کدون‬ ‫کنش‬ ‫میان‬-‫شناسایی‬ ،‫کدون‬ ‫آنتی‬tRNA‫و‬‫اسید‬ ‫تشخیص‬‫اختصاصی‬ ‫آنزیم‬ ‫توسط‬ ‫آمینه‬ ‫تشابه‬ ‫بدلیل‬tRNA‫آمینه‬ ‫اسیدهای‬ ‫برخی‬ ‫نیز‬ ‫و‬ ‫ها‬(‫ایزولوسین‬ ‫و‬ ‫والین‬)‫ک‬ ‫می‬ ‫بروز‬ ‫اشتباهاتی‬ ‫گاهی‬ ،‫ند‬ (1‫در‬1000.) ‫از‬ ‫را‬ ‫اشتباه‬ ‫آمینه‬ ‫اسید‬ ‫تواند‬ ‫می‬ ‫سنتتاز‬ ‫آن‬ ‫در‬ ‫که‬ ‫دارد‬ ‫وجود‬ ‫ویرایشی‬ ‫مکانیسم‬ ‫نوعی‬tRNA‫کند‬ ‫جدا‬ ‫حداقل‬ ‫باید‬ ‫پس‬61‫نوع‬tRNA‫باشیم‬ ‫داشته‬. 64‫کدون‬:3‫فاقد‬ ‫که‬ ‫معنی‬ ‫بی‬ ‫مورد‬tRNA‫هستند‬. ، ‫آمینه‬ ‫اسیدهای‬ ‫از‬ ‫بسیاری‬ ‫برای‬tRNA‫دارد‬ ‫وجود‬ ‫مختلف‬ ‫اختصاصی‬ ‫های‬ ‫کدون‬ ‫با‬ ‫فراوان‬ ‫های‬. ‫است‬ ‫مرتبط‬ ‫خاص‬ ‫های‬ ‫کدون‬ ‫وقوع‬ ‫فراوانی‬ ‫به‬ ‫این‬. ‫از‬ ‫نادری‬ ‫نوع‬ ‫به‬ ‫که‬ ‫هایی‬ ‫کدون‬tRNA‫شوند‬ ‫می‬ ‫ایجاد‬ ‫کمتر‬ ‫معموال‬ ‫دارند‬ ‫نیاز‬.‫برعکس‬ ‫و‬. ‫از‬ ‫کمتر‬ ‫خیلی‬ ‫تعداد‬ ‫این‬61‫حدود‬ ‫و‬40–30‫است‬ ‫عدد‬.
  • 32. Protein synthesis mechanism 1-‫اختصاصی‬ ‫مولکول‬ ‫یک‬ ‫توسط‬ ‫ها‬ ‫باکتری‬ ‫در‬ ‫آغازین‬ ‫کدون‬tRNA‫یعنی‬tRNAfmet‫شود‬ ‫می‬ ‫شناسایی‬. ‫به‬ ‫اتصال‬ ‫از‬ ‫پس‬ ‫متیونین‬tRNA‫به‬N-‫شود‬ ‫می‬ ‫تبدیل‬ ‫متیونین‬ ‫فرمیل‬. tRNA‫با‬ ‫کدون‬ ‫آنتی‬ ‫ناحیه‬ ‫از‬ ‫که‬ ‫زمانی‬ ‫در‬ ‫آمینه‬ ‫اسید‬ ‫دارای‬ ‫ی‬ ‫ها‬mRNA‫محل‬ ‫در‬ ‫طبیعی‬ ‫بطور‬ ، ‫اند‬ ‫شده‬ ‫جفت‬A‫روی‬ ‫در‬ ‫گیرند‬ ‫می‬ ‫قرار‬ ‫ریبوزوم‬. tRNA‫بنام‬ ‫ریبوزوم‬ ‫روی‬ ‫دیگری‬ ‫مکان‬ ‫به‬ ‫تا‬ ‫قادرند‬ ‫پپتیدی‬ ‫پیوند‬ ‫تشکیل‬ ‫از‬ ‫پس‬ ‫تنها‬ ‫ها‬P‫شوند‬ ‫جابجا‬. fMet-tRNAfMet(tRNAfMet‫متیونین‬ ‫فرمیل‬ ‫دارای‬)‫محل‬ ‫وارد‬ ‫مستقیما‬ ‫که‬ ‫است‬ ‫بفردی‬ ‫منحصر‬ ‫ویژگی‬ ‫دارای‬P‫شود‬ ‫می‬. ‫کدون‬ ‫آنتی‬tRNAfmet‫روی‬ ‫آغازین‬ ‫کدون‬ ،mRNA‫کند‬ ‫می‬ ‫شناسایی‬ ‫را‬(‫شود‬ ‫می‬ ‫جفت‬ ‫آن‬ ‫با‬ ‫یا‬)‫زیرواحد‬ ‫با‬ ‫و‬30S‫می‬ ‫متصل‬ ‫شود‬. ‫زیرواحد‬50S‫گردد‬ ‫می‬ ‫متصل‬ ‫کمپلکس‬ ‫به‬. ‫ورود‬tRNA‫ناحیه‬ ‫به‬ ‫ثانویه‬ ‫کدون‬ ‫با‬ ‫متناظر‬A:‫فورمیل‬ ‫بین‬ ‫پپتیدی‬ ‫پیوند‬‫و‬ ‫متیونین‬‫آمینه‬ ‫اسید‬ ‫دومین‬. tRNAfmet‫گردد‬ ‫می‬ ‫رها‬ ‫محل‬ ‫از‬ ‫و‬ ‫شده‬ ‫آمینه‬ ‫اسید‬ ‫بدون‬:‫طول‬ ‫در‬ ‫کدون‬ ‫یک‬ ‫باندازه‬ ‫ریبوزوم‬mRNA‫کند‬ ‫می‬ ‫حرکت‬. ‫مولکول‬tRNA‫دوم‬(‫است‬ ‫پپتید‬ ‫دی‬)‫از‬A‫به‬P‫شود‬ ‫می‬ ‫جابجا‬(translocation. ) ‫محل‬A‫برای‬tRNA‫است‬ ‫شده‬ ‫خالی‬ ‫سوم‬ ‫کدون‬ ‫به‬ ‫مربوط‬.
  • 33. Protein synthesis mechanism ‫امتداد‬ ‫در‬ ‫ریبوزوم‬ ‫هر‬ ‫حرکت‬mRNA‫یابد‬ ‫می‬ ‫ادامه‬ ‫معنی‬ ‫بی‬ ‫کدون‬ ‫به‬ ‫رسیدن‬ ‫تا‬. ‫وجود‬ ‫عدم‬tRNA‫این‬ ‫در‬ ‫ترجمه‬ ‫توقف‬ ‫سبب‬ ، ‫معنی‬ ‫بی‬ ‫های‬ ‫کدون‬ ‫شناسایی‬ ‫به‬ ‫مربوط‬ ‫گردد‬ ‫می‬ ‫نقطه‬. ‫خاص‬ ‫پروتئینهای‬ ‫کمک‬ ‫به‬ ‫حاصل‬ ‫پپتیدی‬ ‫پلی‬ ‫زنجیره‬(releasing factors)‫آزاد‬ ‫از‬ ‫ریبوزوم‬ ‫و‬ ‫شده‬mRNA‫شود‬ ‫می‬ ‫جدا‬.
  • 34.
  • 35. Point ، ‫شد‬ ‫دور‬ ‫کافی‬ ‫اندازه‬ ‫به‬ ‫ریبوزوم‬ ‫که‬ ‫هنگامی‬RBS‫روی‬ ‫دوباره‬mRNA‫شود‬ ‫می‬ ‫ظاهر‬. ‫گردد‬ ‫متصل‬ ‫آن‬ ‫به‬ ‫تواند‬ ‫می‬ ‫دیگری‬ ‫ریبوزوم‬. ‫منفرد‬ ‫مولکول‬ ‫یک‬mRNA‫کند‬ ‫حمل‬ ‫را‬ ‫ترجمه‬ ‫در‬ ‫فعال‬ ‫ریبوزوم‬ ‫چندین‬ ‫میتواند‬ ،.
  • 36.
  • 37.
  • 38.
  • 39.
  • 40. Post-translational modifications ‫است‬ ‫دیگر‬ ‫فرایند‬ ‫چند‬ ‫مستلزم‬ ، ‫بیولوژیک‬ ‫نظر‬ ‫از‬ ‫فعال‬ ‫محصول‬ ‫تشکیل‬. ‫کند‬ ‫پیدا‬ ‫خوردگی‬ ‫پیچ‬ ‫صحیح‬ ‫بطور‬ ‫باید‬ ‫پروتئین‬ ‫اینکه‬ ‫اول‬(Folding. ) ‫اولیه‬ ‫ساختار‬:‫آمینه‬ ‫اسیدهای‬ ‫توالی‬ ‫دوم‬ ‫ساختار‬:‫ت‬ ، ‫بتا‬ ‫صفحات‬ ‫یا‬ ‫آلفا‬ ‫مارپیچ‬ ‫منظم‬ ‫ساختارهای‬ ‫بصورت‬ ‫متوالی‬ ‫آمینه‬ ‫اسیدهای‬ ‫فضایی‬ ‫آرایش‬‫وسط‬ ‫شود‬ ‫می‬ ‫پایدار‬ ‫هیدروژنی‬ ‫مانند‬ ‫غیرکوواالنسی‬ ‫پیوندهای‬. ‫سوم‬ ‫ساختار‬:‫خورند‬ ‫می‬ ‫پیچ‬ ‫همدیگر‬ ‫روی‬ ‫دوم‬ ‫ساختار‬ ‫گوناگون‬ ‫اجزاء‬.‫نی‬ ‫و‬ ‫غیرکوواالنسی‬ ‫پیوندهای‬ ‫توسط‬‫پل‬ ‫ز‬ ‫مانند‬ ‫می‬ ‫پایدار‬ ‫ها‬ ‫سیستئین‬ ‫بین‬ ‫کوواالنس‬ ‫سولفیدی‬ ‫دی‬ ‫های‬. ‫چهارم‬ ‫ساختار‬:‫شو‬ ‫می‬ ‫تشکیل‬ ‫مختلف‬ ‫یا‬ ‫یکسان‬ ‫پپتیدی‬ ‫پلی‬ ‫زنجیره‬ ‫چندین‬ ‫از‬ ‫ها‬ ‫پروتئین‬ ‫از‬ ‫بسیاری‬‫اتصال‬ ‫از‬ ‫و‬ ‫ند‬ ‫آید‬ ‫می‬ ‫بوجود‬ ‫چهارم‬ ‫ساختار‬ ‫یکدیگر‬ ‫به‬ ‫آنها‬. ‫نیست‬ ‫خودبخودی‬ ‫پپتیدی‬ ‫پلی‬ ‫های‬ ‫تاخوردگی‬:‫مولکولی‬ ‫های‬ ‫چاپرون‬‫شک‬ ‫به‬ ‫که‬ ‫هستند‬ ‫هایی‬ ‫پروتئین‬ ،‫گیری‬ ‫ل‬ ‫کنند‬ ‫می‬ ‫کمک‬ ‫ها‬ ‫پروتئین‬ ‫صحیح‬ ‫فضایی‬: ‫تول‬ ‫کامل‬ ‫بصورت‬ ‫پروتئین‬ ‫که‬ ‫زمانی‬ ‫تا‬ ‫نادرست‬ ‫فضایی‬ ‫گیری‬ ‫شکل‬ ‫از‬ ‫ممانعت‬ ‫و‬ ‫تازه‬ ‫پپتیدهای‬ ‫پلی‬ ‫با‬ ‫واکنش‬‫است‬ ‫نشده‬ ‫ید‬. ‫دناتوره‬ ‫پروتئینهای‬ ‫مجدد‬ ‫تاخوردگی‬ ‫در‬ ‫نقش‬:‫ها‬ ‫استرس‬ ‫و‬ ‫حرارت‬ ‫برابر‬ ‫در‬ ‫ها‬ ‫پروتئین‬ ‫محافظت‬. ‫بزرگتر‬ ‫های‬ ‫پروتئین‬ ‫به‬ ‫پپتیدی‬ ‫پلی‬ ‫زیرواحدهای‬ ‫مونتاژ‬:‫باکتریوفاژ‬ ‫در‬