การถอดความ: หน้าที่งานบทบาทและโรค

ในทางชีววิทยาขั้นตอนการถอดความเกี่ยวข้องกับการจำลองส่วนของสายดีเอ็นเอให้เป็นเส้นอาร์เอ็นเอของผู้ส่งสาร (mRNA) จากนั้น mRNA จะมีลำดับเบสของนิวเคลียสเสริมกับส่วนของดีเอ็นเอ การถอดความในภายหลังเกิดขึ้นภายในนิวเคลียสในยูคาริโอตทั้งหมดรวมทั้งมนุษย์ในขณะที่การแปลในภายหลังการแปล mRNA เป็นโปรตีนคอนกรีตในไซโทพลาสซึมเกิดขึ้นที่ ไรโบโซม.

การถอดเสียงคืออะไร?

ในทางชีววิทยาขั้นตอนการถอดความเกี่ยวข้องกับกระบวนการจำลองส่วนของสายดีเอ็นเอให้เป็นเกลียวของ Messenger RNA (mRNA) กระบวนการถอดความเป็นขั้นตอนแรกในการแปลงข้อมูลทางพันธุกรรมเป็น โปรตีน. ในทางตรงกันข้ามกับการจำลองแบบไม่ได้เกี่ยวข้องกับการผลิตสำเนาของจีโนมทั้งหมด แต่จะเป็นเฉพาะส่วนที่เฉพาะเจาะจงของสายดีเอ็นเอเท่านั้น ในส่วนเฉพาะของสายดีเอ็นเอพันธะกับเส้นใยย่อยเสริมในเกลียวคู่จะถูกทำลายก่อนโดยการกำจัด ไฮโดรเจน พันธบัตร. ในบริเวณที่จะคัดลอกเส้นใยย่อยเสริมใหม่จะเกิดขึ้นจากการเพิ่ม RNA นิวคลีโอไทด์ซึ่งประกอบด้วยไรโบนิวคลีอิก กรด และไม่ใช่กรดดีออกซีไรโบนิวคลีอิกเช่นเดียวกับในดีเอ็นเอ ชิ้นส่วน RNA ที่ได้คือสำเนาที่ใช้งานได้อย่างมีประสิทธิภาพของชิ้นส่วนดีเอ็นเอและเรียกว่า messenger RNA (mRNA) mRNA ซึ่งเกิดขึ้นภายในนิวเคลียสจะแยกออกจากดีเอ็นเอและถูกขนส่งผ่านเยื่อหุ้มนิวเคลียร์ไปยังไซโตซอลซึ่งการแปลการแปลงรหัสอาร์เอ็นเอให้เป็นลำดับกรดอะมิโนที่สอดคล้องกันเช่นการสังเคราะห์โปรตีนจะใช้เวลา สถานที่. สามลำดับ (แฝดสาม) ของนิวเคลียส ฐาน บน mRNA เรียกว่า codons แต่ละตัวกำหนดกรดอะมิโนหนึ่งตัว ตามลำดับของรหัส mRNA ที่สอดคล้องกัน กรดอะมิโน ประกอบผ่านพันธะเปปไทด์เพื่อสร้างโพลีเปปไทด์และ โปรตีน.

ฟังก์ชั่นและงาน

ในทางชีววิทยาการถอดความเป็นไปตามกระบวนการหลักสองประการแรกที่แปลงข้อมูลทางพันธุกรรมซึ่งมีอยู่ในลำดับของนิวเคลียสของดีเอ็นเอ ฐานในการสังเคราะห์ โปรตีน. ข้อมูลทางพันธุกรรมประกอบด้วยสามลำดับที่เรียกว่าแฝดสามหรือโคดอนแต่ละตัวแสดงถึงกรดอะมิโนแม้ว่าจะมีบางส่วนก็ตาม กรดอะมิโน อาจถูกกำหนดโดย codons ที่แตกต่างกัน หน้าที่ของการถอดความคือการสร้างเส้นใย mRNA ที่มีนิวเคลียส ฐาน - ในกรณีนี้ฐานไรโบนิวคลีอิกและไม่ใช่ฐานดีออกซีไรโบนิวคลีอิก - สอดคล้องกับรูปแบบเสริมของส่วนดีเอ็นเอที่แสดงออก mRNA ที่สร้างขึ้นจึงสอดคล้องกับเทมเพลตเชิงลบชนิดหนึ่งของการแสดงออก ยีน เซ็กเมนต์ซึ่งสามารถใช้สำหรับการสังเคราะห์โปรตีนที่เข้ารหัสเพียงครั้งเดียวแล้วนำกลับมาใช้ใหม่ กระบวนการหลักประการที่สองในการแปลงข้อมูลทางพันธุกรรมเป็นโปรตีนที่เป็นรูปธรรมคือการแปลซึ่งในขั้นตอนนี้ กรดอะมิโน ถูกมัดรวมกันเพื่อสร้างโปรตีนตามการเข้ารหัสของ mRNA และเชื่อมโยงกันในทางจิต การถอดความช่วยให้ข้อมูลทางพันธุกรรมสามารถเลือกอ่านและขนส่งออกจากนิวเคลียสไปยังไซโตซอลในรูปแบบของสำเนาเสริมและเป็นอิสระจากส่วนดีเอ็นเอที่เกี่ยวข้องเพื่อสร้างโปรตีน ข้อดีอย่างหนึ่งของการถอดความคือส่วนของดีเอ็นเอเส้นเดียวสามารถแสดงเพื่อสร้าง mRNA ได้โดยไม่ต้องเปิดเผยทั้งหมด ยีน ต่อการเปลี่ยนแปลงสภาพแวดล้อมทางสรีรวิทยาอย่างต่อเนื่องและทำให้เสี่ยงต่อการกลายพันธุ์หรือเปลี่ยนแปลงคุณสมบัติของมัน ข้อดีอีกประการหนึ่งของการถอดเสียงคือการเชื่อมต่อที่เรียกว่าการเชื่อมต่อและการประมวลผลประเภทอื่น ๆ ของ mRNA mRNA ได้รับการปลดปล่อยครั้งแรกจากสิ่งที่เรียกว่าอินตรอนซึ่งเป็นโคดอนที่ไม่สามารถใช้งานได้ซึ่งไม่มีรหัสสำหรับอะมิโน กรดโดยกระบวนการประกบ นอกจากนี้ยังสามารถเพิ่ม adenine nucleotides ลงใน mRNA ได้โดยใช้เอนไซม์ poly (A) polymerase ในมนุษย์เช่นเดียวกับในสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมอื่น ๆ อวัยวะนี้เรียกว่าหางโพลี (A) ประกอบด้วยนิวคลีโอไทด์ประมาณ 250 นิวคลีโอไทด์ หางโพลี (A) สั้นลงเมื่อโมเลกุล mRNA มีอายุมากขึ้นและกำหนดครึ่งชีวิตทางชีวภาพ แม้ว่าจะไม่รู้จักฟังก์ชันและงานทั้งหมดของหางโพลี (A) แต่อย่างน้อยก็มีบางอย่างที่แน่นอนว่ามันช่วยปกป้องโมเลกุล mRNA จากการย่อยสลายและปรับปรุงการเปลี่ยนแปลง (ความสามารถในการแปล) เป็นโปรตีน

โรคและความเจ็บป่วย

เช่นเดียวกับการแบ่งเซลล์ซึ่งอาจเกิดข้อผิดพลาดในการจำลองแบบของจีโนมปัญหาที่พบบ่อยที่สุดที่เกี่ยวข้องกับการถอดเสียงคือ "ข้อผิดพลาดในการคัดลอก" ไม่ว่าจะมีการ“ ลืมโคดอน” ระหว่างการสังเคราะห์ mRNA หรือโคดอน mRNA ที่ไม่ถูกต้องถูกสร้างขึ้นสำหรับโคดอนดีเอ็นเอโดยเฉพาะ คาดว่าข้อผิดพลาดในการคัดลอกดังกล่าวเกิดขึ้นประมาณหนึ่งในหนึ่งพันสำเนา ในทั้งสองกรณีโปรตีนจะถูกสังเคราะห์ซึ่งรวมกรดอะมิโนที่ไม่ได้ตั้งใจไว้อย่างน้อยหนึ่งไซต์ สเปกตรัมของผลกระทบมีตั้งแต่ 'ไม่สามารถสังเกตเห็นได้' ไปจนถึงความล้มเหลวทั้งหมดของโปรตีนที่สังเคราะห์ ถ้า ยีน การกลายพันธุ์เกิดขึ้นในระหว่างการจำลองแบบหรือเนื่องจากสถานการณ์อื่น ๆ ลำดับเบสของนิวเคลียสที่กลายพันธุ์จะถูกถอดความเนื่องจากกระบวนการถอดความไม่รวมถึงการตรวจสอบรหัสสำหรับ 'ความถูกต้อง' อย่างไรก็ตามร่างกายมีกลไกการซ่อมแซมดีเอ็นเอที่แตกต่างกันซึ่งเกี่ยวข้องกับยีนมากกว่า 100 ยีนในมนุษย์ กลไกนี้ประกอบด้วยระบบที่ซับซ้อนในการซ่อมแซมการกลายพันธุ์ของยีนในทันทีหรือการแทนที่ลำดับเบสของนิวเคลียสที่เสียหายหรือการลดผลกระทบหากความเป็นไปได้ทั้งสองในอดีตถูกกำจัดออกไป ความจริงที่ว่าการถอดเสียงเกิดขึ้นโดยไม่มีการทดสอบยีนก่อนหน้านี้มีความเสี่ยงที่การถอดความอาจมีส่วนเกี่ยวข้องกับการแพร่กระจายของ ไวรัสหากไวรัสนำดีเอ็นเอของตัวเองเข้าไปในเซลล์โฮสต์และทำให้เซลล์โฮสต์จำลองจีโนมของไวรัสหรือบางส่วนของไวรัสโดยการจำลองแบบหรือการถอดความ สิ่งเหล่านี้สามารถทำให้เกิดโรคที่เกี่ยวข้องได้ นี่เป็นความจริงในหลักการสำหรับทุกประเภท ไวรัส.