دور الرايبوسوم في تصنيع البروتين

دور الرايبوسوم في تصنيع البروتين

دور الرايبوسوم في تصنيع البروتين لا غنى عنه، ففي الـ Ribosomes تتم أهم مراحل تخليق البروتينات، التي بعدها تحتاج إلى معالجة فقط؛ ليستفيد الجسم من جميع فوائدها.

يتم تصنيع الريبوسومات كتراكيب حرة في السيتوبلازم أو متدلية على طول جزيئات الحمض النووي الريبوزي المرسال أثناء مشاركتها في تخليق البروتين. تقوم الريبوسومات أيضًا بتثبيت الشبكة الإندوبلازمية الخشنة، مما يمنحها مظهرًا خشنًا وتمكين تخليق البروتين داخل الشبكة. هنا، دعنا نتعلم المزيد عن دور مصانع البروتين هذه.

نبذة عن عملية تخليق البروتين
عملية تصنيع البروتين باختصار

نبذة عن عملية تخليق البروتين

عندما تتخيل دور البروتين، قد تفكر في نخبة من بناة الجسم مع مخفوق البروتين، وبياض البيض، والدجاج. هذا صحيح، كل هذه الأشياء تحتوي على البروتين. لكن عندما نتناولها حقًا، فإن البروتينات عبارة عن جزيئات صغيرة داخل الخلايا، وهي مطلوبة لجميع الهياكل والوظائف داخل الخلايا.

بدون دور البروتينات، لا تستطيع خلايانا القيام بوظائفها. مثل الأثاث في منزلك، تتآكل البروتينات بمرور الوقت، لذلك تعمل خلايانا باستمرار على صنع بروتينات جديدة من خلال عملية تخليق البروتين، وتتكون من خطوتين رئيسيتين: النسخ والترجمة.

اقرأ أيضًا: أفضل بروتين لتضخيم العضلات

ما مفهوم الريبوسومات؟

يتمثل دور الريبوسومات في كونها هياكل خلوية غير مرتبطة بالغشاء، وتعمل كمواقع لعملية بناء البروتين. لديهم كميات متساوية تقريبًا من البروتين، ونوع من الحمض النووي الريبي المعروف باسم الرنا الريبوسومي. ترتبط بعض الريبوسومات بالشبكة الإندوبلازمية، بينما يطفو البعض الآخر بحرية في السيتوبلازم.

تتجمع مصانع البروتين الريبوسومات، سواء كانت حرة أو متصلة، في مجموعات متصلة بواسطة خيط من نوع آخر من الحمض النووي الريبي (بالإنجليزية: RNA) يسمى الحمض النووي الريبوزي المرسال، أو الرنا المرسال (mRNA).

اقرأ أيضًا: حمية البروتين

أنواع الريبوسومات ومكوناتها

هناك نوعان رئيسيان من الريبوسومات – مصنع البروتين:

أنواع الريبوسومات ومكوناتها
مكونات الريبوسومات وأنواعها

#1. الريبوسومات 70s

توجد الريبوسومات 70s -المسئولة عن تخليق البروتين- في الخلايا بدائية النواة، مثل الطحالب، والبكتيريا الخضراء المزرقة، وكذلك الميتوكوندريا، والبلاستيدات الخضراء للخلايا حقيقية النواة.

يتكون الريبوسوم 70S، الذي يصنع البروتينات، من وحدتين فرعيتين: 50S و 30S. الوحدة الفرعية 50S أكبر، والوحدة الفرعية 30S للريبوسوم أصغر في الحجم. يظهر 30S كغطاء فوق الوحدة الفرعية 50S. توجد الريبوسومات 80S لتصنيع البروتين في الخلايا حقيقية النواة للنباتات والحيوانات. يتكون الريبوسوم 80S أيضًا من وحدتين فرعيتين: 60S و 40S.

#2. الريبوسومات 80S

لأداء دور الرايبوسوم في تصنيع البروتين بفعالية، توصل الوحدة الفرعية الريبوسومية 60S ذات الشكل القبة والأكبر بأغشية الشبكة الإندوبلازمية، والنواة، والعضيات الأخرى في الريبوسومات.

أما الوحدة الفرعية 40S لهذا الريبوسوم، المسئول عن تخليق البروتين، أصغر وتوجد فوق الوحدة الفرعية الريبوزوم 60S، وتمثل ما يقرب من شكل الغطاء. كما يوجد شق ضيق يفصل بين الوحدتين.

اقرأ أيضًا: كيف أعرف احتياجي من البروتين؟

دور الرايبوسوم في تصنيع البروتين بشكل مفصل

يحدث إنتاج البروتين في الريبوسومات، وهذه العملية مقسمة إلى خطوتين.النسخ هو العملية التي يتم من خلالها إنتاج جزيء من الرنا المرسال (mRNA) مكمل لجين في الدنا.الترجمة هي العملية التي يتم من خلالها تجميع البروتينات في الريبوسومات باستخدام المعلومات الجينية المنسوخة من الرنا المرسال.بالنسبة إلى دور الريبوسومات،

إليك وظيفة كل مما يأتي في تصنيع البروتين في الخلية:

دور الرايبوسوم في تصنيع البروتين بشكل مفصل
دور الرايبوسومات الفعال في بناء البروتين

#1. دور الريبوزوم في عملية النسخ

في عملية تخليق البروتين، يتم نسخ المعلومات الجينية الموجودة في الحمض النووي إلى الرنا المرسال، قبل ترجمتها إلى بروتينات. تشارك العديد من الإنزيمات في النسخ، الذي يؤدي إلى فك منطقة من جزيء الحمض النووي، ويبدأ وينتهي تخليق الرنا المرسال، ويعدله بعد اكتمال النسخ. على عكس تكرار الحمض النووي، يتم الكشف عن عدد قليل فقط من الجينات، ويتم نسخ واحد فقط من خيطي الحمض النووي.

  1. بوليميراز الحمض النووي الريبي هو إنزيم مهم في عملية تخليق البروتين، حيث يتعرف على تسلسل محدد من نيوكليوتيدات الحمض النووي بعد تفكيك جزء من الحمض النووي.
  2. ينضم بوليميراز الحمض النووي الريبي إلى نيوكليوتيدات الريبوز التكميلية بالطرف الثالث من خيط الحمض النووي. يتم إقران القواعد التكميلية في الحمض النووي الريبي بنفس الطريقة التي توجد بها في الحمض النووي، باستثناء أنه في الحمض النووي الريبي، يحل اليوراسيل الأساسي محل الثايمين الأساسي كمكمل للأدينين.
  3. يمكن أن تعمل نسخ RNA في البكتيريا على الفور كرنا مرسال (mRNAs).
  4. في حقيقيات النوى، تُعرف نسخة الجين المشفر للبروتين باسم ما قبل الحمض النووي الريبي الرسول، ويجب أن تخضع لمعالجة إضافية قبل أن تتمكن من توجيه الترجمة.
  5. يجب تعديل نهايات ما قبل الحمض النووي الريبي الرسول حقيقية النواة بإضافة ذيل أ المتعدد في النهاية، وغطاء 5 في البداية.
  6. بعض هذه التسلسلات الأساسية للرنا المرسال المنسوخة حديثًا لا ترمز للبروتينات.

#2. دور الريبوزوم في عملية الترجمة

تتضمن المرحلة الثانية من دور الرايبوسوم في تصنيع البروتين نوع آخر من الحمض النووي الريبي، المعروف باسم الحمض النووي الريبوزي الناقل، مطلوب للترجمة. إنه يقوم بمحاذاة الأحماض الأمينية المختلفة المشفرة بواسطة الرنا المرسال، بحيث يمكن تكوين بولي ببتيد. أيضًا، تعمل العديد من المواقع على الريبوسوم كمواقع ربط الرنا المرسال والرنا الناقل.

  1. في مرحلة الترجمة من عملية تصنيع البروتينات، يرتبط الرنا المرسال بوحدة ريبوسومية فرعية صغيرة ومميزة في بداية الترجمة.
  2. يشكل الريبوسوم حلقة حول الرنا المرسال وأول الحمض النووي الريبوزي. يحمل هذا الحمض الريبي النووي الناقل في الغالب الميثيونين (الأحماض الأمينية)، الذي يتطابق مع كودون AUG؛ موقع بداية الترجمة.
  3. تأتي عملية الاستطالة في تخليق البروتين، التي من خلالها تنمو سلسلة الأحماض الأمينية لفترة أطول. يتم قراءة كل كودون في الرنا المرسال واحدًا تلو الآخر، ثم يُضاف الحمض الأميني المحدد الذي يتوافق مع هذا الكودون إلى سلسلة البروتين التي تتوسع.
  4. تُعرف المرحلة التي يتم فيها فك سلسلة البولي ببتيد المكتملة باسم الإنهاء. عندما يدخل كودون التوقف (UAA، أو UGA، أو UAG) الريبوسوم، فإنه يطلق سلسلة من الأحداث التي تسمح للسلسلة بالانفصال عن الحمض الريبي النووي الناقل، وتتحرك خارج الريبوسوم.
  5. بعد عملية إنهاء الترجمة، قد لا يزال البولي ببتيد بحاجة إلى بعض الطي؛ لتشكيل الشكل ثلاثي الأبعاد الصحيح للبروتين. كما أنه يخضع للمعالجة، ويجب نقله إلى الموقع الصحيح داخل الخلية قبل أن يعمل كبروتين كامل الوظائف.

اقرأ أيضًا: اسم فيتامين للسيدات بعد سن الأربعين

بعدما تعرفنا على دور الرايبوسوم في تصنيع البروتين، علينا أن نستنتج مدى تعقيد هذه المراحل، وأن الريبوسومات تقوم بدور مهم جدًا؛ حتى نستطيع أن نظفر بفوائد العديد من البروتينات التي نحصل عليها من المصادر المختلفة.

Advertisements