- تمثل الوثيقة (1) البنية الفراغية للبروتين وتمثل الوثيقة (2) رسما تخطيطيا للـ ARNm المسؤول عن تركيب هذا البروتين، وARNt النواقل للأحماض الأمينية 124 ... 128.
1- تعرف على البنية الفراغية الممثلة في الوثيقة، علل؟
2- ماهي الخصوصيات المسؤولة عن بنية البروتين والتي لا تظهر في الوثيقة ؟
3- بالإعتماد على معلوماتك حول تركيب البروتين وبالإستعانة بالوثيقة، حدد عدد الأحماض الأمينية في البروتين المدروس، مع تعليل الإجابة.
4- إستخرج الصيغة الكيميائية للحمض الأميني المبين بالوثيقة (1).
I- لقراءة الشيفرة الوراثية حقق البيولوجي نيرنبرغ Nirenberg سنة 1961 تجربة أصبحت شهيرة منذ ذلك الوقت.
1- صف خطوات هذه التجربة.1- البروتين مخبريا، كما تم تثبيت حمض أميني (سيستيئين Cystéine) على ARN خاص به، وبعدها تم تغيير الجذر R لهذا الحمض الأميني بـ CH3 (مشع لكربون) فيتحول إلى الحمض الأميني (ألانين Alanine) فنحصل على (Ala ARNt Cys) مشع كما هو مبين بالشكل (ب) من الوثيقة (3).
1- شكل مختلف الرامزات المؤلفة للـ ARNm وكذلك الرامزات المضادة في الجزيئات ARNt الموافقة والناتجة عن نكليوتيدات الوسط G و U.
2- إن متعدد الببتيد المتشكل في هذه الحالة يكون مشعا، علل ذلك.
3- نعيد التجربة مع ARNm يحوي (G و C) فقط.
a- شكل إذن مختلف الرامزات المؤلفة لكل من ARNm و ARNt)
b- لا يكون متعدد الببتيد المتشكل في هذه الحالة مشعا، علل ذلك.
د- إنطلاقا من هذه النتائج التجريبية، ماهي الآلية التي تسمح بتحديد موضع الحمض الأميني الذي يمكن أن يدخل في تركيب متعدد الببتيد ؟
I -1- البنية الفراغية الممثلة في الوثيقة هي بنية ثالثية
التعليل : ظهور مناطق الإنعطاف ، وجود نهايتين حرتين تدل على وجود سلسلة واحدة 2-2- الخصوصيات البنيوية : - الروابط التكافؤية (الببتيدية والكبريتية)
- الروابط غير التكافؤية (الشاردية ، الكارهة للماء والهيدروجينية )
3- عدد الأحماض الأمينية في البروتين :
لدينا 1360 نكليوتيدة وثلاث نكليوتيدات توقف وثلاث نكليوتيدات إنطلاق
عدد النكليوتيدات المتبقية 1350 = 6 – 1356
نعلم أن : 1 حمض أميني => 3 نكليوتيدات
X <= 1350 نكليوتيدة
X=450حمض أميني
4- الصيغة الكيميائية للحمض الأميني :
NH2- CH-COOH
CH3
II – 1- خطوات التجربة :
حضر وسط يحتوي على ARNm إصتناعي مكون من نوع واحد من النكليوتيدات (مثلا متعدد U ) يضاف للوسط 20 حمض أميني مضاف إليه كل العناصر الضرورية لتركيب البروتين
2- أ- مختلف الرامزات المؤلفة لل ARNt و ARNm
سلسلة ال ARNm :
UUU- UUG- UGU- UGG- GUU- GUG- GGU- GGG
ال ARNt :
AAA , AAC , ACA ,ACC ,CAA , CAC ,CCA, CCC
ب- التعليل :
يكون متعدد الببتيد مشعا لدخول الألانين المشع في تركيبه حيث تم نقله بواسطة ال ARNtcys مما يجعله يحتل مكان السستيين في متعدد الببتيد.
ت- a -تشكيل مختلف رامزات ال ARNt و الARNm :
ARNm CCC- CCG- CGC- CGG- GCC- GCG- GGC- GGG
ARNt GGG ,GGC,GCG, GCC , CGG, CGC , CCG , CCC
B - التعليل :
لا يكون في هذه الحالة متعدد الببتيد مشعا لأنه لاتوجد على ال ARNm رامزة تعبر عن الألانين المشع المرتبط ب ARNtcys والخاص بنقل السستيين وبالتالي يتم نقل الألانين غير المشع ، فيكون البروتين الناتج غير مشع .
د- الآلية التي تسمح بتحديد موضع الحمض الأميني :
إن رامزة ال ARNm هي التي تسمح بتحديد تموضع الحمض الأميني في متعدد الببتيد عن طريق تحديد الرامزة المضادة لل ARNt فهذا الأخير ينقل الحمض الأميني إلى مكان تصنيع البروتين.