தாவரங்களில் புரதச்சேர்க்கை

தாவரங்களில் புரதச்சேர்க்கை (Protein Synthesis in Plants)

புரதச் சேர்க்கை செயல் மரபணு படியெடுத்தல் மற்றும் தகவல்பெயர்வு (translation) என்ற இரு நிலைகளில் நடைபெறுகிறது.

1. மரபணு படியெடுத்தல் (Transcription)

இந்த நிகழ்வின்போது DNA - வின் ஓர் இழை வார்ப்பாகச் செயல்பட்டு அதிலுள்ள கார வரிசைகளுக்கு ஒத்திசைந்த வரிசையைப் பெற்ற mRNA அச்சாக உருவாக்கப்படுகிறது. இந்த நிகழ்வை RNA பாலிமரேஸ் என்ற நொதி ஊக்குவிக்கின்றது.

படியெடுத்தல் செயலும் படியெடுக்கப்பட்ட RNA - வின் வடிவமைப்புச் செயலும் உட்கருவில் நிகழ்கின்றன. ஆனால் mRNAவில் உள்ள செய்தியின் (கார வரிசை) மரபுத் தகவல் பெயர்வு நிகழ்ச்சி மூலம் சைட்டோபிளாசத்தில் காணப்படும் ரிபோசோம்களில் நிகழ்கிறது. மெய்யுட்கரு பெற்ற உயிரிகளில் (Eukaryotes) உருவாக்கம் mRNA - க்கள் ஒற்றைப் புரத உற்பத்திக்கான மரபுச் செய்திகளைப் பெற்று மானோசிஸ்ட்ரோனிக் (monocistronic) தன்மை கொண்டவைகளாக உள்ளன.

மரபணு படியெடுத்தலானது, படியெடுக்க வேண்டிய மரபணுவின் அமைவிடத்தில் உள்ள ஹைட்ரஜன் பிணைப்புகள் அகற்றப்பட்டு ஈரிழை DNA பிரிதலில் துவங்குகிறது.

வார்ப்பு இழை / குறியீடு செய்யா இழை / வெளிப்பாடடையா இழை (Template Strand / Non-Coding Strand / Antisense Strand)

DNA-வில் 3’ -> 5’ திசையில் அமையப்பெற்ற, mRNA படியெடுத்தலுக்கு வார்ப்பாக அமைந்த இழை வார்ப்பு இழை எனப்படுகிறது. இந்த இழை வெளிப்பாடடையா இழை எனவும் அழைக்கப்படுகிறது.

குறியீடு கொண்ட இழை / வார்ப்பில்லாத இழை / வெளிப்பாடடையும் இழை (Coding Strand / Nontemplate Strand / Sense Strand)

DNAயின் வார்ப்பு இழைக்கு எதிராக 5' -> 3' திசையிலமைந்த இழை குறியீடு உற்ற இழை எனப்படுகிறது.

படியெடுக்கப்பட்ட mRNAயின் கார வரிசைக்கு இயைந்த கார வரிசையை (தைமினுக்கு பதிலாக யுராசில் கொண்டு) பெற்றிருப்பதே இப்பெயர் வரக் காரணமாகும்.

படியெடுத்தல் நிகழ்விற்கு DNAயில் அமைந்த ஒரு குறிப்பிட்ட கார வரிசை முன்னியக்கியாக (promoter) தேவைப்படுகிறது. இது TATA என்று அமைந்த கார வரிசையாகும். எனவே இப்பகுதி TATA பேழை என அழைக்கப்படுகிறது. இந்த இலக்கிலிருந்து மட்டுமே mRNA படியெடுத்தல் நிகழ முடியும்.

இதே போல் DNAயில் எந்த இலக்கில் mRNA பாலிமரேஸ் நொதி படியெடுத்தல் நிகழ்வை நிறுத்திக் கொள்ள வேண்டும் என்பதை உணர்த்த உதவும் கார வரிசை ஒன்றும் உள்ளது. DNAயின் இந்த இலக்கு முடிவுநிலை தொடர் வரிசை (Termination sequences) என அழைக்கப்படுகிறது. மெய்யுட்கரு பெற்ற உயிரிகளின் அமைப்பு மரபணு ஒன்று தனது நுண்ணியக்கியில் மூன்று பகுதிகளைப் பெற்றுள்ளது.

1. ஒழுங்குப்படுத்தும் கூறுகள்

2 TATA பேழை

3. படியெடுத்தல் தொடக்க இலக்கு

இவற்றுள் படியெடுத்தல் தொடக்க இலக்கு 25 கார வரிலைசகளை இனங்கண்டறிய மேலோட்டத் தொடர்வரிசை TATAAT எனப்படும் TATA அல்லது ஹாக்னஸ் பேழை (Hogness box) மைய முன்னியக்கியாக காணப்படுகிறது. இவை படியெடுத்தல் நிகழ்வைக் கட்டுப்படுத்தும் புரதங்களாகும். இவற்றிற்குப் பொதுவான படியெடுத்தல் காரணிகள் (General Transcriptional Factor - GTF) என்று பெயர். சில படியெடுத்தல் காரணிகள் முன்னியக்கியுடன் நேரடியாகப் பிணைந்து கொள்கின்றன.

வேறு சில படியெடுத்தல் காரணிகள் ஒழுங்குப்படுத்தும் கூறுகளுடன் இணைந்து பின்னர்ப் படியெடுத்தல் நிகழ்வைத் துரிதப்படுகிறது.

படியெடுத்தல் நிகழ்வு தொடங்க ஒழுங்குப்படுத்தும் கூறுகள் உதவியால் RNA பாலிமரேஸ் மைய முன்னியக்கியை அடையாளம் காணுகிறது. இந்த ஒழுங்குப்படுத்தும் கூறுகள் இரு பகுதிகளாகச் செயல்படுகின்றன.

1 தூண்டும் தொடர் வரிசை (Enhancer sequence)

இது செயலூக்கும் வரிசை எனவும் அழைக்கப்படுகிறது. படியெடுத்தல் நிகழ்வை ஊக்கப்படுத்துவதே இதற்குக் காரணமாகும்.

2. அமைதிப்படுத்தும் தொடர் வரிசை (Silencer sequence) - படியெடுத்தல் நிகழ்வை ஒடுக்க அல்லது குறைக்க உதவும் கார வரிசையாகும்.

ஒருமித்த தொடர்வரிசை (Consensus sequence) - ஒரு காரவரிசை மீண்டும் மீண்டும் ஓர் ஏற்கத்தக்க வரிசையில் ஒவ்வொரு அமைவிடத்திலும் அடிக்கடி அமைந்திருத்தல்.

இதைத் தொடர்ந்து பொதுவான படியெடுத்தல் காரணிகள் (GTF) மற்றும் RNA பாலிமரேஸ் || உடன் வழிநடத்தி (mediator) ஒன்றும் தேவைப்படுகிறது. இது தூண்டும் தொடர் வரிசை மற்றும் அமைதிப்படுத்தும் தொடர் வரிசைகளுடன் RNA பாலிமரேஸ் II- வை பொருத்த உதவுகிறது.

RNA பாலிமரேஸ் DNA - வுடன் நேரடியாகப் பிணைந்து கொள்வதில்லை. மாறாகப் படியெடுத்தல் காரணிகளை அரிய உதவும் முன்னியக்கியுடன் முதலில் இணைந்து பின்னர்ப் படியெடுத்தல் செயலை நிகழ்த்துகிறது. இதில் முன்னியக்கியானது DNA - விலுள்ள புரதத்திற்கான குறியீடு இலக்குகளைக் கண்டரிய உதவுகிறது.

முன்னியக்கியுடன் இணைந்து RNA பாலிமரேஸை வழிநடத்தப் படியெடுத்தல் காரணி முக்கியம் பங்காற்றுகிறது. இதன் பின்னர் mRNA - விற்கான நியூக்ளியோடைட்கள் 5' -> 3' திசையில் வரிசைப்படுத்தப்பட்டு RNA-யின் வளர் இழை உருவாக்கப்படுகிறது.

மெய்யுட்கரு உயிரிகள் மூன்று வகையான RNA பாலிமரேஸ் காணப்படுகிறது. இவை முறையே I, II மற்றும் III எனப் பெயரிடப்பட்டுள்ளன.

முன்னோடி mRNA செயலாக்கத்தில் பக்குவப்பட்ட mRNA / RNA உருமாற்றத்தில் மூலக்கூறு செயல்முறை

மெய்யுட்கரு உயிரிகளிலுள்ள mRNA, tRNA, rRNA ஆகிய மூன்றும் முதல் நிலைப்படி எனப்படும் (primary transcript) முன்னோடி RNA -விலிருந்து உருவாக்கப்படுகின்றன. இந்த முன்னோடி RNA-வை படியெடுக்க RNA பாலிமரேஸ் || உதவுகிறது. மாற்றுயிரி உட்கருசார் RNA (heterogenous nuclear RNA) அல்லது hnRNA எனப்படும் முன்னோடி RNA சைட்டோபிளாசத்தை வந்து அடைவதற்கு முன்பு உட்கருவில் பதப்படுத்தப்படுகிறது.

நுனி மூடல் (Capping)

முதல்நிலை RNA படியின் (hnRNA) 5’ முனையில் மெத்தில் குளுக்கோசைன் டிரைபாஸ்ஃபேட் கொண்டு செய்யப்படும் சில மாற்றங்கள் நுனி மூடல் என்று அழைக்கப்படுகிறது.

உள் மெத்திலாக்கம்

நுனிமூடலைத் தவிர்த்து mRNAவில் காணப்படும் உள் நியூக்ளியோடைட்களுடன் மெத்தில் தொகுதி இணைகிறது. மரபுச்செய்திப் பெயர்வு, மரபுச்செய்திப் பெயர்வு அல்லாத பகுதிகள், இண்ட்ரான்கள் மற்றும் எக்சான்கள் ஆகியவற்றில் உள் மெத்திலாக்க இலக்குகள் காணப்படுகின்றன.

நுனி மூடலின் தேவை

1. RNA சிதைவைத் தடுக்க உதவுதல்

2. mRNA-யில் முன் அமைந்த முதல் இண்ட்ரான் நீக்க

3.mRNAவை உட்கருவிலிருந்து சைட்டோபிளாசத்திற்கு கடத்துவதை ஒழுங்குபடுத்த

4. ரிபோசோமுடன் mRNA - வை பிணைக்க

வால் உருவாக்கம் (Tailing / Polyadenylation)

hnRNA (முன்னோடி mRNA)வின் 3’ முனையில் எண்டோநியூக்ளியேஸ் நொதியைக் கொண்டு பிளந்து அவ்விலக்கில் அடினைன் நியூக்ளியோடைட்கள் பலவற்றை (Poly A) இணைப்பதற்கு வால் உருவாக்கம் அல்லது பாலிஅடினைலேஷன் என்று பெயர்.

வால் உருவாக்கத்தின் தேவை

1. hmRNA படியினைத் தகவல் பெயர்வு செய்வதற்கு உதவுதல்

2. பாலிபெப்டைட்களை தோற்றுவிப்பதற்கு உதவுதல்

3. சைட்டோபிளாசத்தில் mRNA –வின் நிலைத்தன்மையை அதிகரித்தல்

மெய்யுட்கரு உயிரிகளின் DNA - வில் உள்ள புரதம் ஒன்றைக் குறியிடும் பகுதிகள் தொடர்ச்சியாக இருப்பதில்லை. மாறாகத் தனித் துண்டங்களாக அமைந்து மரபணுக்களாகக் காணப்படுகின்றன. இதனை ரிச்சர்டு J. ராபெர்ட்ஸ் மற்றும் ஃபிலிப் A ஸார்ஃப் என்ற இரு அறிஞர்கள் 1977-ல் கண்டறிந்து, இக்கண்டுபிடிப்பிற்காக 1993-ல் நோபல் பரிசு பெற்றனர். ஒரு மரபணுவின் இத்துண்டங்கள் இண்ட்ரான்கள் (Introns) மற்றும் எக்ஸான்கள் (Exons) என்று அழைக்கப்படுகின்றன. இவற்றுள் எக்ஸான்கள் அமினோ அமிலங்களில் தொடர்வரிசைக்கான குறியன்களைப் பெற்ற துண்டங்களாகும். இவற்றிற்கிடையே அமைந்துள்ள இண்ட்ரான்கள் அமினோ அமிலங்களின் தொடர்வரிசைக்கான குறியன்கள் எதையும் பெற்றிருப்பதில்லை. எனவே இவை உருக்கொடுக்கும் புரதங்கள், பாலிபெப்டைட்கள், நொதிகள் போன்ற எவற்றையும் உருவாக்க உதவுவதில்லை . இந்த எக்ஸான்களும் இண்ட்ரான்களும் தற்போது பிளவுபட்ட மரபணுக்கள் என அழைக்கப்படுகின்றன.

2. தாவரங்களில் RNA இயைத்தல் (RNA Splicing in Plants)

படியெடுக்கப்பட்ட mRNA -விலிருந்து புரதத்தை அமைக்க உதவாத இண்ட்ரான்கள் அகற்றப்பட்டு, எக்ஸான்கள் பின்னப்படும் செயலுக்கு RNA இயைத்தல் என்று பெயர். புரதங்கள் பலவற்றின் தொகுப்பாலான கோளவடிவ இயைத்தலுறுப்புகள் (Spliceosomes) என்ற துகள்கள் இதற்கு உதவுகின்றன. ஏறத்தாழ 40 முதல் 60 நானோ மீட்டர் விட்டம் கொண்ட துகள்களாக இவை உள்ளன. இவை, பல சிறிய உட்கரு RNA களையும் (sn RNAS), சிறிய உட்கரு ரிபோநியூக்ளிய புரதத் துகள்களையும் (snRNPs) பெற்றவை. இவை இண்ட்ரான்களை இனமறியவும் நீக்கவும் உதவுகின்றன.

ரிபோஸைம் (Ribozymes) என்ற நொதியின் உதவியோடு, இயைத்தலுறுப்பு, இண்ட்ரான்களை அகற்றுகிறது. அதன் பின்னர்ப் பக்குவப்பட்ட mRNA இயைத்த உறுப்பைவிட்டு வெளிவந்து, உட்கரு துளை வழியாக உட்கருவை விட்டுச் சைட்டோபிளாஸத்தை அடைந்து அங்குள்ள ரிபோசோம்களுடன், மரபுத்தகவல் பெயர்விற்காக இணைந்து கொள்கிறது. புரதங்கள் RNA-க்கள் ஆகிய அனைத்தும் உட்கருதுளை வழியாகச் சைட்டோபிளாஸத்திற்குக் கடத்தப்படுவது ஆற்றல் சார்ந்த ஒரு செயலாகும்.

3. மரபுத் தகவல் பெயர்வு (Translation)

DNA-யில் உள்ள மரபுத் தகவல்களைப் பிரதி செய்து எடுத்துவரும் mRNA ரிபோசோமில் பிணைந்து பாலிபெப்டைடுகளை உருவாக்க உதவுகிறது. mRNA - வில் உள்ள நியூக்ளியோடைட் தொடர் வரிசை குறியீடுகள், புரதத்தில் உள்ள அமினோ அமிலத் தொடர் வரிசைக்கான குறியீடுகளாக, ரிபோசோமின் செயலாக்கத்தால் மாற்றப்படும் நிகழ்விற்கு மரபுத் தகவல் பெயர்வு என்று பெயர்.

புரதச் சேர்க்கையில் கையாளப்படும் சொல்லாக்கங்கள்

குறியன் (Codon): DNA-யில் அடுத்தடுத்து அமைந்துள்ள மூன்று நியூக்ளியோடைட்கள் அமினோ அமிலம் ஒன்றிற்குறிய குறியீடாகக் கருதப்படுகிறது. இதற்கு முக்குறியீடு (Triplet code) என்று பெயர். படியெடுத்தலுக்குப்பின் mRNA-யில் இது குறியன் (Codon) என அழைக்கப்படுகிறது . mRNA-யில் உள்ள குறியன்கள் 5’ -> 3’ திசையில் படித்தறியப்பட்டு அமினோ அமிலத் தொடர் வரிசையாக மாற்றப்படுகிறது. மொத்தம் 64 குறியன்கள் உள்ளன. இவற்றுள் 61 குறியன்கள் அமினோ அமிலங்களைக் குறிக்கும் குறியன்களாகும். UAA, UAG மற்றும் UGA ஆகிய குறியன்கள் எந்த அமினோஅமிலத்தையும் குறிப்பதில்லை எனவே இவை பொருள் உணர்த்தாக் குறியன்கள் எனப்படுகின்றன.

தொடக்கக் குறியன் (Start codon) - AUG மெத்தியோனின் என்ற அமினோ அமிலத்தைக் குறிக்கும் குறியன் தொடக்கக் குறியன் எனப்படுகிறது.

நிறுத்த அல்லது இறுதி செய்யும் குறியன் (Stop or Termination codon) : ஆக்ரி எனப்படும் UAA, ஆம்பெர் எனப்படும் UAG, ஓபல் எனப்படும் UGA ஆகிய குறியன்கள் எந்தவித அமினோஅமிலத்தையும் குறிக்காத, பொருள் உணர்த்தாக் குறியன்களாகும். இவை நிறுத்த அல்லது இறுதி செய்யும் குறியன்கள் எனப்படுகின்றன.

எதிர்குறியன்கள் (Anticodons): அமினோ அமிலங்களைத் தாங்கி வரும் t RNA எனப்படும் மாற்று RNA -யில் உள்ள அடுத்தடுத்தமைந்த மூன்று நியூக்ளியோடைட்கள் எதிர்குறியன் எனப்படுகிறது. இது mRNA - வில் உள்ள ஒவ்வொரு குறியனுக்கும் இணை ஒத்ததாக உள்ளது. mRNA - யில் உள்ள குறியன்கள் tRNA - வின் எதிர் குறியன்களால் (tRNA - யின் 3’ -> 5’ திசையில் இனமறியப்படுகின்றன.

மரபுத் தகவல் பெயர்வின் செயலாக்கம்

இது கீழ்க்கண்ட முதன்மையான படிகளில் நிகழ்கிறது.

1. துவக்கமடைதல் (Initiation)

தூதுவ RNA எனப்படும் mRNA-யின் AUG என்ற குறியன் மரபுத் தகவல் பெயர்வைத் தொடக்கி வைக்கும் குறியன்களாகும். பெரு மூலக்கூறுகள் அடங்கிய ரிபோசோம் என்ற சைட்டோபிளாஸ நுண்உள்ளுருப்பில் மரபுத்தகவல் பெயர்வு நிகழ்கிறது. பெரிய துணை அலகு சிறிய துணை அலகு என இரு கூறுகளைப் பெற்ற இது சவ்வு சூழப்படாத நுண் உள்ளுறுப்பாகும். தகவல் பெயர்வு சமயத்தில் மட்டுமே இந்த இரு துணை அலகுகளும் இணைந்து, mRNA – வை பிடித்துவைக்க உதவுகின்றன. பின்னர் mRNA - வில் உள்ள குறியன்களை படித்தறிவதன் மூலம் புரதச்சேர்க்கை நிகழ்வு தொடங்குகிறது. அமினோ அமிலங்களை ரிபோசோமிற்குக் கொண்டு வந்து mRNA - வில் உள்ள மரபுத்தகவல்களுக்கு ஏற்ப வரிசைப்படுத்த உதவும் மூலக்கூறு இயக்கிகளாக மாற்று RNA - கள் என்ற tRNAகள் செயல்படுகின்றன ரிபோசோம் RNA எனப்படும் rRNA அமைப்பு மற்றும் வினையூக்கி செயலாக்கத்தில் முக்கியப் பங்காற்றுகிறது.

ரிபோசோம் ஒவ்வொன்றும் , mRNA - வை பிணைத்து வைக்க உதவும் இலக்கு ஒன்றையும், tRNA - வை பிணைத்து வைக்கத் தேவையான இரு இலக்குகளையும் பெற்றுள்ளது. tRNA- வை பிணைத்து வைக்க உதவும் இரு இலக்குகளில் ஒன்று P-இலக்கு என்றும் மற்றொன்று A - இலக்கு என்றும் அழைக்கப்படுகின்றன.

i. P-இலக்கு - பெப்டிடைல் tRNA வை பிணைக்கும் இலக்கு இதுவாகும். இவ்விலக்கில் உள்ள tRNA, வளரும் பெப்டைடு சங்கிலியின் அடிநுனியுடன் இணைந்துள்ளது.

ii. A- இலக்கு - அமினோ அஸைல் (tRNA பிணைக்கும் இலக்கு இதுவாகும். இல்விலக்கில் உள்ள tRNA, உள் கொண்டு வரப்படும் அமினோ அமிலங்களான அமினோ அஸில் பிணைப்பின் மூலம் தாங்கி வருகிறது. இந்த இலக்குகளில் tRNA வின் எதிர்குறியன்கள் mRNA வின் குறியன்களுடன் இணைந்து கொள்கிறது.

2. பாலிபெப்டைட் சங்கிலிநீட்சியடைதல் (Elongation of polypetide chain)

ரிபோசோமின் P மற்றும் A இலக்குகள் அருகருகே உள்ளதால் அங்கு அமையும் (tRNA - களை, mRNA யின் அருகமைந்த இணை ஒத்த குறியன்களுடன் கார இணை சேர ஏதுவாகிறது. mRNA -வின் நியூக்ளியோடைட் தொடர்வரிசைக்கு ஏற்பக் குறியன்களும் எதிர்குறியன்களும் இணைசேர்ந்து பாலிபெப்டைட் சங்கிலி உருவாகிறது.

மரபணு குறியீடு பெயர்ப்பிகள் (Translators of the genetic code - tRNA): tRNA கள், மரபணுக் குறியீடு பெயர்ப்பிகளாக இருந்து, மரபணுக் குறியீடான நியூக்ளிக் அமிலத் தொடர்வரிசையை அமினோஅமிலத் தொடர் வரிசையாக மாற்றுகின்றன.

அதாவது மரபணுவிலிருந்து பாலிபெப்டைட்கள் தோன்ற உதவுகின்றன.

tRNAவுடன் அமினோ அமிலம் ஒன்று அஸில் தொகுப்பால் இணைந்து, தூண்டப்பட்ட அமினோ அஸில் tRNA முதலில் உருவாகிறது. இந்நிகழ்ச்சிக்குத் தேவையான ஆற்றலை ATP தந்து உதவுகிறது. mRNA - வின் தொடக்கக் குறியனான AUG மரபுத் தகவல் பெயர்வைத் தொடக்கி வைக்கிறது. இது மெத்தியோனின் அமினோ அமிலத்திற்குறிய குறியனாகும். இதற்கு இணை ஒத்த எதிர் குறியனைப் பெற்ற (RNA இந்த அமினோ அமிலத்தைத் தாங்கி வந்து ரிபோசோமின் - இலக்கில் அமர்கிறது.

அலனின் அமினோ அமிலத்திற்கான எதிர்குறியனைத் தாங்கிய இரண்டாவது tRNA மூலக்கூறு , ரிபோசோமின் A-இலக்கில் பிணைந்து அங்கு அமைந்துள்ள mRNA-யின் இணை ஒத்த குறியனுடன் இணைசேரும்போது மெத்தியோனின் மற்றும் அலனைன் அருகருகே கொண்டு வரப்படுகின்றன. பின்னர் அவற்றிற்கிடையே பெப்டைடு இணைவு தோன்றுகிறது.

இத்தருணத்தில் P- இலக்கில் உள்ள tRNA - விற்கும் மெத்தியோனின் அமினோ அமிலத்திற்குமிடையே உள்ள அஸில் பிணைப்பு துண்டிக்கப்பட்டு முதல் tRNA ரிபோசோமின் P-இலக்கைவிட்டு விலகுகிறது பின்னர் mRNA இழையின் ஒரு குறியன் தூரம் (மூன்று கார வரிசை தூரம்) ரிபோசோம் நகர்கிறது. இதனால் மெத்தியோனின் - அலனைன் தாங்கிய இரண்டாவது tRNA P-இலக்கிற்குக் கொண்டு வரப்படுகிறது. இதற்கிடையில் மூன்றாவது tRNA அதற்குறிய மூன்றாவது அமினோ அமிலமான சீரைனுடன் A - இலக்கில் வந்தடைகிறது. பின்னர் அலனின் மற்றும் சீரைனுக்குமிடையே பெப்டைடு இணைவு ஏற்படுகிறது.

இதனை அடுத்து ரிபோசோம், mRNA யின் மூன்று கார வரிசை தூரம் நகர்ந்து , A - இலக்கில் உள்ள மூன்று அமினோ அமிலங்களைப் பெப்டைட் இணைவில் பெற்ற பெப்டைடில் tRNA, P-இலக்கிற்குக் கொண்டு வரப்படுகிறது. இதனால் A இலக்கு காலி செய்யப்பட்டு அவ்விடத்திற்கு அடுத்த அமினோஅஸில் RNA கொண்டு வரப்படுகிறது.

இவ்வாறு RNA A- இலக்கிலிருந்து, P-இலக்கிற்கு நகர்வது ரிபோசோமல் இடப்பெயர்வு எனப்படுகிறது. இந்த இடப்பெயர்விற்குத் தேவைப்படும் ஆற்றலை GTP- கொடுத்து உதவுகிறது.

பாலிபெட்டைட் உருவாக்கத்திற்காக அமினோ அமிலங்களுக்கிடையே பெப்டைடு பிணைப்பை ஏற்படுத்தும் ரிபோசோமில் உள்ள ரிபோஸைம் பெப்டைடில் டிரான்ஃபெரேஸ் என்ற நொதி உதவுகிறது.

ரிபோசோம், mRNA-வின் 5 - 3 திசையில் மூன்று காரவரிசை தூரம் படிப்படியாக நகரும்போது அமினோ அமிலங்கள் ஒன்றன்பின் ஒன்றாக , mRNAயின் வழிகாட்டலின்படி, பெப்டைட் இணைவின் மூலம் பிணையுற்று பாலிபெப்டைடாக இடப்பெயர்வடைகிறது. மரபு தகவல் பெயர்வு ஒரு ஆற்றல் சார் தேவை செயலாக்கம். துரிதமாகப் புரதச் சேர்க்கை நிகழும்போது ஒரு mRNA -யில் பல ரிபோசோம்கள் இணைவுற்று கணக்கற்ற பாலிபெப்டைடுகள் உருவாகின்றன. இவ்வாறு பல ரிபோசோம்கள் ஒரு mRNA-யுடன் இணைவு பெற்ற நிலைக்குப் பாலிசோம்கள் அல்லது பாலிரிபோசோம்கள் என்று பெயர்.

3. பாலிபெப்டைட் உற்பத்தி முடிவடைதல் (Termination of polypeptide synthesis)

முடிவுறுத்தம் குறியன்களான UAA, UAG அல்லது UGA இவற்றில் ஏதேனும் ஒன்று ரிபோசோமின் A-இலக்கிற்கு வந்தடையும்போது, சைட்டோபிளாஸ புரதங்களில் ஒன்றான விடுவிக்கும் காரணி (release factors) அதனை இனமறிய உதவுகிறது. இந்த முடிவுறுத்தும் குறியன் ரிபோசோமை அடைந்ததும் புரதச்சேர்க்கை முடிவுக்கு வருகிறது. ஆகவே ரிபோசோம்கள் செல்லின் புரத உற்பத்தி தொழிற்சாலை எனப்படுகிறது. அத்துடன் ரிபோசோமின் இரு துணை அலகுகளும் பிரிந்து, பிணையுற்றிருந்த mRNA விடுவிக்கப்படுவதுடன், உருவான பாலிபெப்டைட் mRNA - வை விட்டு விலகுகிறது.

4. தாவரங்களில் மாற்றுமுறை RNA இயைத்த ல் (Alternative Splicing in plants)

தாவரங்களில் சூழல் அழுத்தங்களால் ஏற்படும் விளைவுகளிலிருந்து விடுபடுதலுக்குச் சீராக்கி மரபணு வெளிப்பாடு உதவுகிறது.

படியெடுக்கப்பட்ட mRNA ஒன்றின், இயைத்தல் களங்களை, வெவ்வேறு இலக்குகளில் தெரிவுசெய்து இயைத்தல் நிகழ்த்தப்படும் போது, பல்வேறு வகைகளில் இயைத்தல் செய்யப்பட்ட mRNA - கள் உண்டாகின்றன. இந்நிகழ்விற்கு மாற்றுமுறை RNA இயைத்தல் என்று பெயர். இவ்வாறு உருவான பல்வேறுவகை mRNA களிலிருந்து வேறுபட்ட புரதமூலக்கூறுகள் தோன்றுதலுக்கு ஒத்த உரு புரதங்கள் என்று பெயர் மாற்றுமுறை RNA இயைத்தலில் பலமுறைகள் காணப்படுகின்றன. ஒரு மரபணுவிலிருந்து உருவாகும் இப்பலதரப்பட்ட புரதங்கள் ஒத்த வகையினப் புரதங்களாகக் கருதப்படுகின்றன அதிக எண்ணிக்கையில் இண்ட்ரான்கள் உள்ள mRNA - வில் இயைத்தல் நடைபெறும்போது இச்செயல் நிகழ்கிறது. அனைத்து இண்ட்ரான்களும் ஒட்டுமொத்தமாக அகற்றப்படாமல், தனித்தனித் தொகுப்பாக நீக்கப்படும் போது சில சமயம் ஒரு எக்ஸானும் நீக்கப்படுவதால் இது நிகழ்கிறது.

மாற்று முறை இயைத்தலின் முக்கியத்துவம்

1. மாற்றுமுறை இயைத்தலினால் உருவாகும் பலவகைப்பட்ட mRNA களினால், பல்வேறு வகையில் அமினோ அமில வரிசைகளைப் பெற்றும் மேலும் செயல்பாட்டில் வேறுபட்ட புரதங்கள் உருவாகின்றன.

2. ஒரு மரபணுவிலிருந்து ஒத்த உரு பெற்ற பல்வேறு புரதங்கள் தோன்றுகின்றன.

3. ஒரு மரபணுவிலிருந்து பல mRNA படிகள் தோன்றுகின்றன. மரபணு ஒன்றின் விளைபொருட்களின் எண்ணிக்கை அதிகமாகிறது.

4. சூழல் நிர்ப்பந்தங்களைச் சமாளித்து அதற்கேற்ற தக அமைவுகளைப் பெற இது உதவுகிறது. அதாவது சூழலுக்கேற்ற பண்பைத் தேர்வு செய்ய இது உதவுகிறது.

5. RNA - திருத்தப்படுதல் (RNA Editing) - தாவரங்களில் படியெடுத்தல் நிகழ்விற்குப் பின் நிகழும் RNA செயலாக்கம் (Post Transcriptional RNA Processing in Plants)

குறிப்பிட்ட புரதத்தை உருவாக்குவதற்காகப் படியெடுக்கப்பட்ட mRNA-வில் நியூக்ளியோடைட் ஒன்றைச் செருகுதல், நீக்குதல் அல்லது பதிலீடு செய்தல் நிகழ்வுகளின் மூலம், உருவாக்கப்படும் பாலிபெப்டைடின் அமினோ அமில தொடர்வரிசையில் மாற்றங்களை உண்டாக்குவதே இந்நிகழ்வாகும். முடிவாக உருவாகும் RNA - யில் அமினோ அமிலங்களைக் குறியீடு செய்யும் தொடர்வரிசை மாற்றப்படுவதால் தேவையான புரதத்தைப் பெறமுடிகிறது. பசுங்கணிகத்தின் மரபணுத்தொகையத்தில் குறியீடு செய்யப்பட்டு மரபுச் செய்தி , mRNA படியெடுத்தலுக்குப் பின் மாற்றியமைக்கப்படுதல் ஒரு குறிப்பிட்ட இலக்கில் மட்டுமே நிகழ்வது குறிப்பிடத்தக்கது. இந்த இலக்கு C -> U இலக்காகும். அதாவது சைட்டோசின் காரத்திற்குப் பதிலாக யுராசில் காரம் அமைவதாகும்.

இதே போன்ற திருத்தம் மைட்டோகாண்ட்ரியத்தில் நிகழ்வதும் கண்டறியப்பட்டுள்ளது. இவை இரண்டிலும் நிகழும் திருத்தம் பிரமிடின் இடமாற்றம் என அழைக்கப்படுகிறது. அதாவது ஒரு பிரமிடினுக்குப் பதிலாக மற்றொன்று மாற்றீடு செய்யப்படுதலாகும். இருவகையான RNA திருத்தியமைதல் அறியப்பட்டுள்ளது . (1) பதிலீடு திருத்தம் : மைட்டோகாண்ட்ரியங்கள், பசுங்கனிகங்களில் காணப்படும் பிரமிடின் இடமாற்றம் இதற்கு எடுத்துக்காட்டாகும். (2) செருகல் அல்லது நீக்கல் திருத்தம் : இங்குப் புதியதாக ஒரு நியூக்ளியோடைட் இடையே செருகப்படுகிறது அல்லது முன்பிருந்த ஒரு நியூக்ளியோடைட் நீக்கப்படுகிறது.

RNA திருத்தப்படுதலின் முக்கியத்துவம்

1. உயர் தாவரங்களின் பசுங்கணிகத்தில் பேணப்பட வேண்டிய அமினோ அமிலங்களை மீட்டெடுக்க இச்செயல் உதவுகிறது. தொடக்கக் குறியன் மற்றும் முடிவு குறியன் ஆகியவை இதில் உள்ளடங்கும்.

2. செல் நுண்உள்ளுறுப்புசார் மரபுப்பண்பு வெளிப்பாட்டைத் தாவரங்களில் ஒழுங்குப்படுத்த உதவுகிறது.

3. பரிணாமத் தோற்ற வளர்ச்சியில் பேணப்பட்ட அமினோ அமில எச்சங்களுக்குறிய மரபு குறியன்களை மீட்டெடுக்க இது உதவுகிறது.

6. தாவும் மரபணுக்கள் (Jumping genes)

தாவும் மரபணுக்களுக்களைப் பற்றி கேள்விப்பட்டிருக்கிறீர்களா?

‘இடமாற்றமடையும்’ மரபணுசார்கூறு எனவும் இது அழைக்கப்படுகிறது. மரபணு தொகையத்தில், ஓரிடத்திலிருந்து மற்றொரு இடத்திற்கு இடம்பெயரும் DNA தொடர் வரிசைகள் இவ்வாறு அழைக்கப்படுகின்றன. இதனை 1948-ஆம் ஆண்டு பார்பரா மெக்ளின்டாக் என்ற அமெரிக்க மரபியலாலர், மக்காச்சோளத் தாவரத்தில் கண்டறிந்து இடம்பெயரும் கட்டுப்படுத்திக் கூறுகள் எனப் பெயரிட்டார். 20-ஆம் நூற்றாண்டின் மரபணு உரு அமைப்பிற்கான ஆய்வுகளில் பெரியதொரு மாற்றத்தினை இவரின் கண்டுபிடிப்பு ஏற்படுத்தியதால், 1983-ஆம் ஆண்டிற்கான நோபல் பரிசு இப்பெண்மணிக்கு வழங்கப்பட்டது. பார்பரா மெக்ளின்டாக் சோள விதையுறைகளில் தனித்த அல்யூரான் செல்களை ஆய்வு செய்தபோது வாக்யூலார் ஆந்தோசயனின் உற்பத்தியால் வேறுபட்ட வண்ணங்கொண்ட நீலம், பழுப்பு மற்றும் சிவப்பு புள்ளிகளுடன் நிலையற்ற பாரம்பரியமாதலைக் கண்டறிந்தார்.

சோளத்தாவரத்தின் மரபணுதொகையத்தில் Ac/Ds என்ற தாவும் மரபணுக்கள் காணப்படுகின்றன. இவற்றுள் AC செயலூக்கியாகவும், DS தொடர்பறுக்கும் காரணியாகவும் உள்ளன. இவை இரண்டில் AC தனித்துவமானது. உடலச் செல்களில் இது DSவுடன் சேர்ந்துள்ள நிலையில், சோள விதையின் வண்ணத்திற்கான ஓங்கு மரபணு உள்ள இடத்திற்கு இடமாற்றமடைந்து, அதனைச் செயல்படாத மரபணுவாக மாற்றி வண்ணமற்ற விதைகள் தோன்றச் செய்கிறது. எனவே சீரான வண்ணம் கொண்ட விதைக்குப் பதிலாகத் திட்டுத்திட்டான வண்ணம் கொண்ட விதைகள் தோன்றக் காரணமாகிறது. இந்த Ac-DS கூறுகளை இடம்பெயரும் கட்டுப்படுத்திக் கூறுகள் என மெக்ளின்டாக் எடுத்துரைத்தாலும், சோளம் பற்றிய மரபணு ஆய்வாலரான அலெக்ஸாண்டர் பிரிங் என்பவர் இடமாற்றக் கூறுகள் (Transposableelements) எனப்பெயரிட்டார். மரபணுத்தொகையங்கள் நிலைத்தன்மையுடயவை அல்ல, மாறாக நெகிழ்வுத்தன்மையுடையவை என்பதற்கான ஆதாரமாக விளங்கும் சோதனை மெக்ளின்டாக்கின் சோதனையே ஆகும்.

இடமாற்றக் கூறுகளின் முக்கியத்துவம்:

1. புலப்படக்கூடிய சடுதி மாற்றங்களை, மற்றும் உயிரினத்தின் சடுதி மாற்ற வீதத்தைக் கண்டறிய இவை உதவுகின்றன.

2. பரிணாமத்தில் மரபணுசார் பன்மங்கள் உண்டாக இவை வழிவகுக்கின்றன. 3. மரபணுசார் ஆய்வுகளில் இவை சடுதிமாற்றிகளாகவும் நகலாக்கத்தின் அடையாளங்களாகவும், ஒரு மாதிரி உயிரினத்தினுள் அன்னிய DNA - வைப் புகுத்த உதவும் தாங்கிக் கடத்திகளாகவும் சிறந்த முறையில் கையாளப்படுகின்றன.

தாவர மரபணு தொகையம் (Plant genome) - ஓர் உயிரினத்தின் காணப்படும் மொத்த மரபணுக்கள் மற்றும் அவற்றிற்கிடையே அமைந்த பகுதிகள் ஆகிய அனைத்திற்கும் உரிய ஒட்டு மொத்த DNA அவ்வுயிரியின் மரபணுத்தொகையம் எனப்படுகிறது. உயிரினம் ஒன்றின் உயிரியல்சார் செயல்களுக்கான செய்திகளைக் குறிப்பதாக இது உள்ளது. தாவர மெய்யுட்கரு உயிரிகள் மூன்று தனிப்பட்ட மரபணுத்தொகையங்களைப் பெற்றுள்ளன. (1) உட்கரு மரபணு தொகையம் (2) மைட்டோகண்ட்ரிய மரபணுத்தொகையம் (3) பசுங்கணிக மரபணு தொகையம் தாவரங்களில் மட்டும் காணப்படுகிறது.

அராபிடாப்சிஸ் தாலியானா - சுவரொட்டிக் கொடி வகை (Thale cress) - எலி காது தாவரம்

1. மரபணுவியல் மற்றும் மூலக்கூறின் படிம வளர்ச்சியை அறிந்து கொள்ள உதவும் ஒரு மாதிரித்தாவரம் இதுவாகும்.

2 மரபணு தொகையம்முழுவதுமாகத் தொடர்வரிசைப்படுத்தப்பட்ட முதல் பூக்கும் தாவரமாகிய இது கடுகு குடும்பத்தைச் சேர்ந்தது.

3. ரிபோசோம் DNA வில் காணப்படும் உட்கருமணி அமைப்பான்களின் இரு பகுதியும் ரிபோசோமல் RNA வைக் குறிக்கிறது. இது 2 மற்றும் 4-வது குரோமோசோம்களின் விளிம்பில் காணப்படுகிறது.

4.குறைந்த அளவு மரபணுத்தொகையம் பெற்ற அதாவது 10 குரோமோசோம்களை இருமடியமாகப் பெற்ற (2n = 10) தாவரம் இதுவாகும். ஓராண்டில் பல சந்ததிகளை உண்டாக்கும் தாவரமாகிய இது மரபணுசார் பகுப்பாய்விற்குப் பயன்படக்கூடியதாக உள்ளது. இதன் மரபணு தொகையத்தில் தொடர் DNA (Repetitive DNA)-யின் அளவு குறைவாகவே உள்ளது. 60 விழுக்காட்டிற்கும் மேலான DNA, தாவரத்தின் புரதங்களுக்குறிய குறியீடு பெற்றதாக இருப்பது குறிப்பிடத்தக்கது.

5. ஆய்வகங்களில் எளிதில் வளரக்கூடிய இத்தாவரம் மிகச் சிறியதாகவும், தற் கருவுறும் தாவரமாகவும், ஓராண்டு வாழும் நீள் நாள் தாவரமாகவும், அதிக விதைகளை உருவாக்கும் குறுகிய வாழ்க்கைச்சுழல் பெற்ற தாவரமாகவும் உள்ளது (ஆறு வாரங்கள் மட்டும்) தூண்டப்பட்ட சடுதிமாற்றங்களை இத்தாவரத்தில் எளிதில் மேற்கொள்ளலாம். மரபணுத்தொகைய வளம் இதில் அதிகமிருப்பதால்ம ரபுத்தோற்ற மாற்றங்களை எளிதில் மேற்கொள்ளலாம்.

6. நுண்புவி ஈர்ப்பு உள்ள இடங்களில் அதாவது விண்வெளியில் இத்தாவரம் வெற்றிகரமாகத் தனது வாழ்க்கைச் சுழலை முடிக்கிறது என்பதை 1982-ஆம் ஆண்டில் செய்யப்பட்ட சோதனைகளே நிரூபித்துள்ளன. மனிதனுடன் கூட்டாளியாக இத்தாவரத்தை அனுப்பி விண்வெளி ஆய்வு செய்ய முடியும் என்பதை இது காட்டுகிறது.