ما هي وظيفة RNA الرايبوسومي

ما هو الحمض النووي RNA

لم يسبق لخيالك في أي يوم أن دفعك للتساؤل عن كيفية إنتاج البروتينات في الخلايا أو ما هي الأحماض الريبوزومية المسؤولة عن تكوين البروتينات الحيوية في الخلايا وبناء العضلات في الجسم. وبالتأكيد، سمعت في مرحلة دراسية في علم الأحياء عن الأحماض النووية، بما في ذلك حمض الدي إن إيه (الحمض النووي الريبوزي النووي) وحمض الأر إن إيه (حمض الريبوز النووي). وقبل أن تبدأ في معرفة ما هو الحمض الريبوزومي (RNA)، يجب أن تعرفي وظيفة الحمض الدي إن إيه (DNA) وهي:

•  يوجد حمض الدي إن إيه DNA في نواة الخلية ويوفر للخلية جميع التعليمات والإرشادات اللازمة للقيام بوظائفها الحيوية .
• يُخزن المادة الوراثية والشفرة الوراثية في حمض الدي إن إيه (DNA)، وبذلك تنتقل الصفات الوراثية من الآباء إلى الأبناء.

فيما يتعلق بالحمض النووي RNA، فإنه يعني Ribonucleic acid، وهو مركب معقد ذو وزن جزيئي عال يوجد في الخلية، ويقوم بتخليق البروتينات في الخلية، ويتألف الحمض النووي RNA من نيوكليوتيدات ريبوزية (وهي قواعد نتروجينية ملحقة بسكر الريبوز)

وظيفة الحمض النووي RNA

يُمسِّ الحمض النووي في كل جزء من الخلية ويؤثر فيه، حيث يلامس كل جزء من الحمض النووي

•  يقوم الحمض النووي RNA بمهام حيوية متعددة، بما في ذلك ترجمة المعلومات والشفرات الجينية إلى الآلات الجزيئية وهياكل أجسام الخلية
• يتم تنظيم نشاط الجينات المختلفة خلال عملية التطور والتميز الخلوي، وفيما يتعلق بالبيانات المتغيرة داخل الخلية .
• يعتبر البوليمر فريدًا من نوعه ولكنه يشترك مع الأحماض النووية الأخرى في القدرة على الربط بشكل حصري بالأحماض النووية المماثلة للـDNA أو RNA من خلال عملية الاقتران الأساسي التكميلي .
• يساعد أيضًا على ربط بروتينات معينة أو جزيئات صغيرة ببعضها، ويمكن أن يحفز التفاعلات الكيميائية، بما في ذلك الالتحام بالأحماض الأمينية لصنع البروتينات بشكل ملحوظ.
• تستخدم الفيروسات الحمض النووي RNA لإمكانية الخلية المضيفة في نسخ مزيد من جزيئات RNA الفيروسي بعض هذه الجزيئات تمثل المادة الوراثية للفيروس و بعضها يمثل حمض mRNA الفيروسي الذي تترجم رايبوسومات العائل معلوماته إلى بروتينات وجلايكوبروتينات (بروتينات سكرية) تنقل داخل (حوامل) إلى غشاء الخلية، و بذلك تكون مواقع خروج للفيروسات من الخلية العائل صعبة بعض الشئ .
• – يجب الإشارة إلى أن RNA هو المادة الوراثية في الفيروسات وليس DNA، وبالتالي فإن مقاومة الفيروسات تكون صعبة إلى حدٍ ما لأنها تتغير وتتحور بسرعة، مثل فيروس كورونا المستجد (COVID-19)

أنواع الحمض النووي RNA

تنقسم أنواع الحمض النووي RNA إلى ثلاثة أنواع رئيسية و هي rRNA و mRNA و tRNA و هي تلعب دوراً مهما في تخليق البروتين الحيوي و يعتبر جميع أنواعه حاملات للرسائل .  و بالتالي يبدأ في تكوين البروتينات و تضم هذه العملية خصيصاً ايضاً  الأحماض النووية tRNA و mRNA .

حيث يعتبر الحمض النووي RNA بجميع أنواعه الناقل الأساسي المحدد للشفرات و يلعب دورا رئيسياً في تكوين الريبوسومات و تتم تلك العملية في النواة و يمكن تقسيمهم إلى :-

• حمض mRNA هو حمض خطي الشكل و يحمل المعلومات الجينية من النواة إلى الرايبوسومات ليتم تخليق البروتينات الحيوية  . و هو الرابط بين الجين والبروتين  الأساسي و الذي يتكون من الجين المنسوخ بواسطة polymers RNA . و يتم تصنيع الحمض النووي في النواة .
•  حمض tRNA و هو يشبه ورق البرسيم و هو يحمل الأحماض الأمينية إلى الريبوسومات للمساعدة في تخليق البروتين الحيوي في الخلايا . و يخلق في السيتوبلازم فقط .
• الحمض rRNA يأخذ الشكل الكروي و يوفر الإطار الهيكلي لتشكيل الريبوسومات و يتكون في الريبوسوم.

اهمية RNA في التخليق و التعرف على الأمراض

تم اكتشاف روابط مهمة بين الحمض النووي RNA والأمراض البشرية التي تحدث على مدار العمر. على سبيل المثال، بعض الجزيئات الدقيقة قادرة على تنظيم الجينات المرتبطة بمرض السرطان بطرق تسهل من تطور المرض في جسم الإنسان

بالإضافة إلى ذلك، يرتبط حدوث أي خلل في تنظيم الخلية في استقلاب الحمض النووي RNA بجميع أنواعه بالعديد من الأمراض العصبية الانتكاسية، بما في ذلك مرض الزهايمر .

في أنحاء أخرى يمكن أن يرتبط  هروب وظيفة أي نوع من أنواع البروتينات المتخصصة المعروفة بأسم caspases و هذه البروتينات مسئولة أو تشارك في موت الخلايا الغير صالحة  بظهور الأمراض .

تُعتبر هذه هي الميزة الرئيسية لحدوث مرض السرطان في الخلية، وهي أن الخلية السرطانية تهرب من تنفيذ أمر تدمير البروتينات السرطانية الخاصة بها ومن ثم موتها، ولكن يحدث أن تستمر هذه الخلايا السرطانية في التكاثر والتطور ومن ثم تكوين الأورام .

وبفضل ظهور تقنيات مثل تسلسل حمض الريبوز النووي RNA، أصبح من الممكن تحديد فئات جديدة من الحمض النووي الورمي، مثل نسخة MALAT1، بسهولة. تم ارتباط هذه النسخة بسرطان الغدة الرئوية المتعلق بالورم الخبيث، وتم العثور على مستويات مرتفعة منها في العديد من الأنسجة السرطانية الأخرى، مما يعتبر مؤشرا على انتشار الورم الخبيث أو الخلايا السرطانية

• قد يحدث تطور في بعض الأمراض، مثل التصلب الضموري والضمور العضلي في الجسم البشري، بسبب وجود تسلسلات متكررة في الحمض النووي RNA، هذه التسلسلات قد تؤدي إلى تشكل بؤر وتكتلات تساعد في تطور هذه الأمراض بسرعة في الجسم  .
• قد يختلف الحمض النووي RNA و الحمض النووي DNA للأمراض لذلك يجب عليك عزيزي القارئ معرفة الفرق بين RNA و DNA. 

الفرق بين RNA و DNA

•  يحتوي الحمض النووي DNA على سكر Deoxyribose ، بينما يحتوي الحمض النووي RNA على سكر الريبوز. يختلف الفرق بين أنواع السكر في أن سكر الريبوز يحتوي على مجموعة -OH أكثر من سكر Deoxyribose ، والتي تحتوي على -H مرتبطة بالكربون في الحلقة النووية في تركيب الحمض النووي .
•  الحمض النووي DNA جزئ مزدوج متقطع في حين أن حمض RNA هو جزئ أحادي السلسلة غير متقطع .
•  يكون الحمض النووي DNAمستقرًا في جميع الظروف القلوية، في حين أن الRNA غير مستقر على الإطلاق في جميع الظروف .
•  يؤدي كلاهما وظائف حيوية مختلفة في الجسم البشري فالحمض النووي DNA مسئول عن تخزين و نقل المعلومات الجينية في حين أن الحمض النووي RNA يرمز للأحماض الأمينية و يعمل كمرسل و موصل  بين الحمض النووي و الريبوسومات لصنع البروتين الحيوي في الخلية  .
•  يختلف الاقتران و الاتصال بين قواعد الحمض النووي DNA و الحمض النووي RNA اختلافا طفيفا . نظرا لأن الحمض النووي DNA يستخدم قواعد الأدينين و الثايمين و الجوانين . بينما الحمض النووي RNA يستخدم الأدينين و اليوراسيل .