ការសំដែងហ្សែន
Chapter 5
- កំណត់និយមន័យ ស៊ែន ព្រីធាតុ កូដុង អង់ទីកូដុង ការចម្លងក្រម និងការបកប្រែក្រម ។
- រៀបរាប់ពិសោធន៍របស់ប៊ីដល និងតាទុម លើផ្សិត *Neurospora crassa* ហើយពន្យល់ថាហេតុអ្វីវានាំទៅរកសម្មតិកម្ម «ស៊ែនមួយដឹកនាំសំយោគប្រូតេអ៊ីនមួយ» ។
- ប្រៀបធៀបម៉ូលេគុល ADN និងប្រូតេអ៊ីន ព្រមទាំង ADN និង ARN_m តាមលក្ខណៈសមាសភាព រចនាសម្ព័ន្ធ និងនាទី ។
- បកស្រាយចលនការចម្លងក្រម (ពី ADN ទៅ ARN_m) និងចលនការបកប្រែក្រម (ពី ARN_m ទៅប៉ូលីប៉ិបទីត) ជាជំហានៗ ។
- បង្ហាញថាហេតុអ្វីក្រមសេនេទិចត្រូវជាត្រីភាគ (កូដុងបីបាស) ដោយគណនា 4¹, 4² និង 4³ ហើយប្រើតារាងក្រមសេនេទិចទាំង ៦៤ កូដុង ។
- ពន្យល់នាទីរបស់ ARN_m ARN_t ARN_r និងរីបូសូម ក្នុងការសំយោគប្រូតេអ៊ីន រួមទាំងប៉ូលីសូម ។
- ពន្យល់ការសំដែងហ្សែនឌីផេរ៉ង់ស្យែល និងសែនបីប្រភេទដែលចូលរួមក្នុងការសំយោគប្រូតេអ៊ីន ។
5.1 ចប់មេរៀននេះ សិស្សអាច
ប្រអប់បើកមេរៀនទី២ នៃជំពូកទី៥ មានចំណុចបួនដែលសិស្សត្រូវសម្រេចបាន៖ ☐ កំណត់និយមន័យ ៖ ស៊ែន ព្រីធាតុ កូដុង អង់ទីកូដុង ។ ☐ ប្រៀបធៀបម៉ូលេគុល ADN និងប្រូតេអ៊ីន ។ ☐ ប្រៀបធៀបម៉ូលេគុល ADN និង ARN_m ។ ☐ បកស្រាយពីចលនការចម្លងព័ត៌មាននិងបកប្រែសេនេទិច ។ ក្នុងមេរៀនមុនយើងបានដឹងថា ADN របស់បាក់តេរី S ធ្វើឱ្យបាក់តេរី R មានលក្ខណៈថ្មីមួយគឺអាចសំយោគស្រោមដែលបង្កជំងឺរលាកសួត ។ ADN ជាសម្ភារៈសេនេទិចដែលផ្ទុកព័ត៌មានសេនេទិច ។ លក្ខណៈរបស់ភាវៈរស់ (មួយផ្នែកធំ) ត្រូវបានកំណត់ដោយព័ត៌មានសេនេទិចដែលស្ថិតនៅក្នុងណ្វៃយូរនៃកោសិកា ។ ព័ត៌មានសេនេទិចត្រូវបានបញ្ជូនពីកោសិកាមេទៅកោសិកាកូនតាមស្វ័យដឹងដេញ ADN និងរបាយសេនេទិចក្នុង ADN ក្នុងវគ្គបន្តពូជនៃមីតូស ។ តើព័ត៌មានសេនេទិចអាចសំដែងចេញជាផេនូទីបដូចម្តេច ?
១. សកម្មភាពនៃស៊ែន
5.2 ពិសោធន៍របស់ប៊ីដល និងតាទុម
នៅឆ្នាំ 1945 លោកប៊ីដល និងតាទុម អ្នកស្រាវជ្រាវជនជាតិអាមេរិក បានពិសោធន៍ទៅលើផ្សិតផ្សេងៗក្រហមដែលដុះលើនំបុ័ង ។ ផ្សិតផ្សេងៗនោះគឺ ណូរ៉ូស្ព័រ៉ា ក្រាសសា (Neurospora crassa) ។ វាបន្តពូជតាមស្ព័រអាប់អ៊ីត ។ តាមធម្មតា ស្ព័រអាចលូតលាស់បានក្នុងមជ្ឈដ្ឋានខ្សត់សារធាតុចិញ្ចឹម (មានតែស្ករ អំបិលខនិជ និងជីវជាតិប៊ីយ៉ូទីន (Biotin)) ព្រោះវាអាចសំយោគប្រូតេអ៊ីនទាំងអស់ដែលវាត្រូវការសម្រាប់ការលូតលាស់ ។ ប៊ីដលនិងតាទុម បានឃើញកំហុសព្យាបាល X ទៅលើស្ព័រ ។ ក្នុងចំណោមស្ព័រដែលត្រូវបានបញ្ចាំងដោយកំហុស X ស្ព័រខ្លះមិនអាចលូតលាស់ក្នុងមជ្ឈដ្ឋានខ្សត់សាធាតុចិញ្ចឹមបានទេ ។ តែវាអាចលូតលាស់ក្នុងមជ្ឈដ្ឋានសម្បូរមេតាប៉ូលីត ។ រូបទី 2.1 បង្ហាញថា មីសេលីយ៉ូមរបស់ផ្សិតមិនអាចលូតលាស់ក្នុងមជ្ឈដ្ឋានខ្សត់សាធាតុចិញ្ចឹមលាយមេតាប៉ូលីត A ។ ដូចគ្នានេះដែរ វាមិនអាចលូតលាស់នៅក្នុងមជ្ឈដ្ឋានខ្សត់សាធាតុចិញ្ចឹមលាយជាមួយមេតាប៉ូលីត B ទេ ។ ប៉ុន្តែមីសេលីយ៉ូមផ្សិតវិញ អាចលូតលាស់បាននៅក្នុងមជ្ឈដ្ឋានខ្សត់សាធាតុចិញ្ចឹមលាយមេតាបូលីត C និងមេតាប៉ូលីត D ទៅវិញ ។ នេះបង្ហាញថា មានអង់ស៊ីមពីរប្រភេទដែលត្រូវបានសំយោគដោយមីសេលីយ៉ូមដើម្បីទ្រទ្រង់ការលូតលាស់ ។ គាត់បានហៅសម្មតិកម្មនេះថា « ស៊ែនមួយដឹកនាំសំយោគអង់ស៊ីមមួយ » ។
5.3 រូបទី 2.1 ពិសោធន៍របស់ប៊ីដលនិងតាទុម
អ្វីដែលរូបបង្ហាញ៖ ដ្យាក្រាមបង្ហាញបំពង់សាកល្បងជាច្រើន និងការចម្លងស្ព័រពីមួយទៅមួយ ។ នៅខាងឆ្វេង បំពង់មួយមានឈ្មោះថា «មជ្ឈដ្ឋានខ្សត់សារធាតុចិញ្ចឹម» ដែលមានស្ព័រដុះនៅខាងក្នុង ។ ព្រួញមួយចេញពីបំពង់នេះ កាត់តាមសញ្ញាស្រកាតំណាងដោយ «កំហុស X» (រលកខ្សែកាត់) ហើយចង្អុលទៅបំពង់ដែលមានសញ្ញា «ស្ព័រ» ជាចំណុចតូចៗ ។ បន្ទាប់មក ព្រួញបែកជាបួន នាំទៅបំពង់បួន ៖ ពីរបំពង់ខាងលើមានឈ្មោះ «មជ្ឈដ្ឋានខ្សត់សាធាតុចិញ្ចឹម» និងពីរបំពង់ខាងក្រោមមានឈ្មោះ «មជ្ឈដ្ឋានសម្បូរសាធាតុចិញ្ចឹម» ។ បំពង់ទាំងបួននៅខាងស្តាំមានស្លាក «+ មេតាប៉ូលីត A», «+ មេតាប៉ូលីត B», «+ មេតាប៉ូលីត C», «+ មេតាប៉ូលីត D» ។ នៅក្នុងបំពង់ដែលមានមេតាប៉ូលីត C និង D ស្ព័រដុះពេញ ឯបំពង់ A និង B ស្ព័រមិនដុះទេ ។ ស្លាក (labels)៖ «មជ្ឈដ្ឋានខ្សត់សាធាតុចិញ្ចឹម», «កំហុស X», «ស្ព័រ», «មជ្ឈដ្ឋានសម្បូរសាធាតុចិញ្ចឹម», «+ មេតាប៉ូលីត A», «+ មេតាប៉ូលីត B», «+ មេតាប៉ូលីត C», «+ មេតាប៉ូលីត D» ។ ព្រួញ/លំដាប់ (arrows/order)៖ ព្រួញពីឆ្វេងទៅស្តាំ មួយចេញពីបំពង់ដើម ឆ្លងកាត់ «កំហុស X» ទៅបំពង់ស្ព័រ បន្ទាប់មកបែកជាព្រួញបួន ឆ្ពោះទៅស្តាំ ទៅបំពង់ទាំងបួន ។
5.4 អ្វីដែលរូបមិនបានបង្ហាញ៖ ហេតុអ្វីមេតាប៉ូលីត C និង D ជាសំខាន់
បើមីសេលីយ៉ូមលូតលាស់បានតែពេលដាក់មេតាប៉ូលីត C ឬ D នោះមានន័យថា វាខ្វះសមត្ថភាពបង្កើតសារធាតុមួយក្នុងខ្សែសង្វាក់ប្រតិកម្ម ។ មេតាប៉ូលីត C និង D ជាសារធាតុដែលនៅ «ក្រោយ» ចំណុចខូចនៃខ្សែសង្វាក់ ដូចនេះកោសិកាអាចបន្តដំណើរការបាន ។ ឯមេតាប៉ូលីត A និង B នៅ «មុន» ចំណុចខូច ដូចនេះការដាក់វាមិនជួយឱ្យខ្សែសង្វាក់បន្តបានទេ ។ នេះជាហេតុផលដែលធ្វើឱ្យគេសន្និដ្ឋានថា ការខូចមួយកន្លែងនៃស៊ែន ធ្វើឱ្យខូចអង់ស៊ីមមួយ ហើយធ្វើឱ្យខូចប្រតិកម្មមួយក្នុងខ្សែសង្វាក់ ។
5.5 អង្គតៈ ADN ឬស៊ែន
ម៉ូលេគុល ADN ជាម៉ាក្រូម៉ូលេគុល ដែលផ្ទុកព័ត៌មានសម្រាប់សំយោគលក្ខណៈច្រើនយ៉ាងរបស់ភាវៈរស់ ។ អង្គតៈមួយរបស់ ADN ឬស៊ែន ផ្ទុកព័ត៌មានមួយដែលសំយោគចេញជាលក្ខណៈមួយ ។ ផេនូទីបរបស់អង្គតៈមួយជាបណ្តុំលក្ខណៈនៃអង្គតៈនោះ ។ បរិស្ថានមានឥទ្ធិពលយ៉ាងខ្លាំងទៅលើផេនូទីប ។
5.6 ការត្រូវគ្នានិងខុសគ្នានៃ ADN និងប្រូតេអ៊ីន
អង់ស៊ីមជាប្រូតេអ៊ីន ។ វាគឺជាកាតាលីករគីមីជីវៈដែលជំរុញល្បឿនប្រតិកម្មគីមី ។ ប្រូតេអ៊ីនទាំងអស់មិនមែនសុទ្ធតែជាអង់ស៊ីមទេ ។ ប្រូតេអ៊ីនខ្លះជាអរម៉ូន ខ្លះទៀតមាននាទីបង្កើតទម្រង់កោសិកា ។ ដូចនេះ ទ្រឹស្តីខាងលើដែលថា « ស៊ែនមួយដឹកនាំសំយោគអង់ស៊ីមមួយ » ត្រូវបានបញ្ជា « ស៊ែនមួយដឹកនាំសំយោគប្រូតេអ៊ីនមួយ » ។ ADN និងប្រូតេអ៊ីនមានលក្ខណៈមួយចំនួនដូចគ្នា ។ វាជាម៉ាក្រូម៉ូលេគុលដែលកើតពីឯកតាតូចៗភ្ជាប់គ្នាជាច្រវាក់ម៉ូលេគុល ។ ADN កើតពីច្រវាក់នុយក្លេអូទីតពីរបំពេញគ្នា ។ ម៉ូលេគុល ADN នីមួយៗមានតំណលំដាប់នុយក្លេអូទីត (ចំនួន ទីតាំង និងប្រភេទនុយក្លេអូទីត) ជាក់លាក់ ។ វាមានប្រវែងវែងជាងប្រវែងប្រូតេអ៊ីនរាប់សិបទៅរាប់រយដង ។ ប្រូតេអ៊ីនជាច្រវាក់អាស៊ីតអាមីណេដែលភ្ជាប់គ្នាដោយចំណងប៉ិបទីត ។ អាស៊ីតអាមីណេមាន 20 ប្រភេទ ដែលតម្រៀបគ្នាទៅតាមតំណលំដាប់ជាក់លាក់បង្កើតបានជាច្រវាក់ប៉ូលីប៉ិបទីត ។ ប្រូតេអ៊ីនខ្លះកើតពីច្រវាក់ប៉ូលីប៉ិបទីតមួយប៉ុណ្ណោះ ។ ឧទាហរណ៍ ប្រូតេអ៊ីនរបស់អេម៉ូក្លូប៊ីនកើតពីច្រវាក់ប៉ូលីប៉ិបទីតពីរ ។ តារាងប្រៀបធៀប ADN និងប្រូតេអ៊ីន (ដកស្រង់ពីអត្ថបទខាងលើ ដើម្បីងាយចងចាំ)៖
| លក្ខណៈ / Feature | ADN / DNA | ប្រូតេអ៊ីន / Protein |
|---|---|---|
| ឯកតាតូច / small unit | នុយក្លេអូទីត / nucleotide (4 ប្រភេទ / 4 kinds) | អាស៊ីតអាមីណេ / amino acid (20 ប្រភេទ / 20 kinds) |
| ចំនួនច្រវាក់ / number of strands | ពីរ បំពេញគ្នា / two, complementary | មួយ ឬច្រើន / one or more |
| ចំណងរវាងឯកតា / bond between units | ចំណងផូស្វ៊ូឌីអេស្ទែ / phosphodiester bond | ចំណងប៉ិបទីត / peptide bond |
| ប្រវែង / length | វែងជាងប្រូតេអ៊ីនរាប់សិបទៅរាប់រយដង / tens to hundreds of times longer | ខ្លីជាង ADN / shorter than DNA |
| នាទី / role | ផ្ទុកព័ត៌មានសេនេទិច / carries genetic information | សំយោគលក្ខណៈ និងធ្វើការងារកោសិកា / expresses traits and does the cell's work |
5.7 ម៉ូលេគុល ARN
អាស៊ីតនុយក្លេអិចមានពីរប្រភេទគឺ ADN និង ARN ។ ARN ជាអាស៊ីតរីបូនុយក្លេអិច ដែលមានធាតុបង្កស្រដៀង ADN ដែរ តែមានលក្ខណៈខុសគ្នាមួយចំនួន ។ ស្កររបស់ ARN គឺស្កររីបូស (C₅H₁₀O₅) ។ បាសរបស់ ARN មានប្រភេទ អូយ៉ាស៊ីល (U) ជំនួសបាសទីមីន (T) របស់ ADN ។ ដូចនេះនុយក្លេអូទីត ARN មានបួនប្រភេទ ដែលខុសគ្នាដោយបាសអាសូតគឺ A U C G ។ មូលេគុល ARN កើតពីច្រវាក់នុយក្លេអូទីតដូចគ្នា ។ ប្រវែងមូលេគុល ARN ខ្លីជាងមូលេគុល ADN យ៉ាងខ្លាំង ហើយមានសរសៃ [UNCLEAR: ខ្លី ឬ វែង អក្សរមិនច្បាស់] ជាងមូលេគុល ADN រាប់ម៉ឺនដង ។ យ៉ាងណាតាមមុខងារ គេចែក ARN ជាបីប្រភេទគឺ ARN នាំសារ (ARN_m) ARN ដឹកនាំ (ARN_t) ARN រីបូសូម (ARN_r) ។ មូលេគុល ARN ទាំងបីប្រភេទនេះ ត្រូវបានបង្កើតដោយ ADN ។ ក្នុងមេរៀននេះ យើងលើកឡើងពី ការបង្កើត ARN_m ដែលមាននាទីចម្លងព័ត៌មានសេនេទិច ។ តារាងប្រៀបធៀប ADN និង ARN ៖
| លក្ខណៈ / Feature | ADN / DNA | ARN / RNA |
|---|---|---|
| ស្ករ / sugar | ដេអុកស៊ីរីបូស / deoxyribose | រីបូស (C₅H₁₀O₅) / ribose |
| បាស / bases | A T C G | A U C G (U ជំនួស T / U replaces T) |
| ច្រវាក់ / strands | ពីរ / two | មួយ / one |
| ទីតាំង / location | ណ្វៃយូ / nucleus | ណ្វៃយូ និងស៊ីតូប្លាស / nucleus and cytoplasm |
| ប្រភេទ / kinds | មួយប្រភេទ / one kind | បីប្រភេទ (ARN_m, ARN_t, ARN_r) / three kinds |
| នាទី / role | ផ្ទុកព័ត៌មានសេនេទិច / stores genetic information | ចម្លង និងបកប្រែព័ត៌មាន / copies and translates the information |
5.8 រូបទី ARN៖ សមាសភាព
អ្វីដែលរូបបង្ហាញ៖ ដ្យាក្រាមរាងជាមែកធាង បង្ហាញសមាសភាពនៃម៉ូលេគុល ARN ។ នៅខាងលើគេសរសេរ «ARN (អាស៊ីតរីបូនុយក្លេអិច)» បន្ទាប់មកមានព្រួញចុះក្រោមទៅ «នុយក្លេអូទីតរីបូនុយក្លេអូទីត» ។ ពីនុយក្លេអូទីតនេះ មានព្រួញបីចេញទៅរកធាតុបង្កបីគឺ «បាសអាសូត» «ស្កររីបូស (C₅H₁₀O₅)» និង «អាស៊ីតផូស្វរិច (H₃PO₄)» ។ ស្លាក (labels)៖ ARN (អាស៊ីតរីបូនុយក្លេអិច) ; នុយក្លេអូទីតរីបូនុយក្លេអូទីត ; បាសអាសូត ; ស្កររីបូស (C₅H₁₀O₅) ; អាស៊ីតផូស្វរិច (H₃PO₄) ។ ក្រោមពាក្យ «បាសអាសូត» មានបញ្ជីចំណុចចំនួនបួនគឺ ៖ អាដេនីន (A) ; ស៊ីតូស៊ីន (C) ; កានីន (G) ; អូយ៉ាស៊ីល (U) ។ ព្រួញ/លំដាប់ (arrows/order)៖ ព្រួញពី «ARN» ចុះក្រោមទៅ «នុយក្លេអូទីត» ; ពី «នុយក្លេអូទីត» បែកជាបីព្រួញទៅស្តាំរកធាតុបង្កទាំងបី ។
5.9 រូបទី 2.2 ទម្រង់ ARN
អ្វីដែលរូបបង្ហាញ៖ រូបគំរូបង្ហាញរចនាសម្ព័ន្ធនៃម៉ូលេគុល ARN ជាច្រវាក់ឈរ ។ នៅផ្នែកខាងលើ និងតាមបណ្តោយច្រវាក់ មានរង្វង់តូចៗដែលមានអក្សរ P (ផូស្វាត) តភ្ជាប់គ្នាជាបន្តបន្ទាប់ ។ ចំហៀងឆ្វេងនៃរង្វង់ P មានប្រអប់តូចៗជាប់គ្នាជាជួរឈរ ដែលតំណាងឱ្យបាសអាសូត ។ នៅខាងស្តាំមានវង់ក្រចកធំមួយព័ទ្ធជុំវិញអក្សរ A, U, G, C ដែលជាបាសទាំងបួនរបស់ ARN ។ ស្លាក (labels)៖ P (ផូស្វាត) ; នុយក្លេអូទីត ; អាដេនីន ; អូយ៉ាស៊ីល ; កានីន ; ស្កររីបូស ; ស៊ីតូស៊ីន ; A ; U ; G ; C ។ ព្រួញ/លំដាប់ (arrows/order)៖ គ្មានព្រួញ ; លំដាប់គឺពីលើចុះក្រោមតាមច្រវាក់ ៖ P ស្កររីបូស បាសអាសូត ។
5.10 ចលនការចម្លងក្រម
មូលេគុល ARN នាំសារ (ARN_m) ជាច្រវាក់នុយក្លេអូទីតខ្លីដែលកើតចេញពីច្រវាក់នុយក្លេអូទីតម្ខាងរបស់ ADN ។ វាមាននាទីចម្លងព័ត៌មានសេនេទិចពីផ្នែកមួយរបស់ ADN ។ ដើម្បីឱ្យព័ត៌មាននេះប្រព្រឹត្តទៅបាន ការសំយោគ ARN_m ប្រព្រឹត្តទៅតាមដំណាក់កាលដូចតទៅ ៖
- បើកមូលេគុល ADN ដោយផ្តាច់សម្ព័ន្ធអ៊ីដ្រូសែនខ្សោយ ដែលភ្ជាប់ច្រវាក់ទាំងពីរ ។
- ធ្វើឱ្យមានប៉ូលីមេកម្មនៃនុយក្លេអូទីត (ឬការសំយោគ ARN នាំសារ) ៖ នុយក្លេអូទីតសេរីចូលទៅផ្គូផ្គងនឹងនុយក្លេអូទីតនៃច្រវាក់ម្ខាងរបស់អង្គត ADN តាមគោលការណ៍បំពេញបាសគឺ A - U, C - G, T - A, G - C ។
- បន្ទាប់ពីប៉ូលីមេកម្មនៃនុយក្លេអូទីត ច្រវាក់ ARN_m ក៏កើតឡើង ហើយដូចទៅនឹងច្រវាក់ម្ខាងទៀតរបស់ ADN ដែលមិនមែនជាពុម្ពគំរូ (លើកលែងអូយ៉ាស៊ីល (U) ចេញ) ។
ពេលសំយោគរួច មូលេគុល ARN_m ក៏ផ្តាច់ខ្លួនចេញពី ADN ហើយច្រវាក់ទាំងពីររបស់ ADN ក៏ភ្ជាប់គ្នាវិញ ។ ដូចនេះមូលេគុល ARN_m ចម្លងតំណលំដាប់នុយក្លេអូទីតនៃច្រវាក់ម្ខាងរបស់សែនឌីអិនអា តំណលំដាប់នុយក្លេអូទីតរបស់ ARN នាំសារ ។ បើសែនណាមួយមានសកម្មភាព វាសំយោគជាបន្តបន្ទាប់នូវ ARN_m ជាច្រើន ហើយ ARN_m ទាំងនោះក៏ដឹកនាំសំយោគប្រូតេអ៊ីនជាច្រើនដូចៗគ្នា ។
5.11 រូបទី 2.3 ចលនការសំយោគរបស់មូលេគុល ARN_m
អ្វីដែលរូបបង្ហាញ៖ ដ្យាក្រាមបង្ហាញច្រវាក់ ADN ពីរត្រួតគ្នាជាខ្សែវង់ ។ ច្រវាក់មួយដែលមានបាស A, G, T, C ត្រូវបានប្រើជាពុម្ពគំរូ ហើយនៅលើវាមានអង់ស៊ីមមួយកំពុងរំកិល ដើម្បីសំយោគច្រវាក់ ARN_m ថ្មីមួយដែលដាក់បាស G, A, G, C, A បំពេញនឹងបាសរបស់ពុម្ព ។ ច្រវាក់ ARN_m ថ្មីនេះបែកចេញពី ADN ហើយមានព្រួញចង្អុលចុះក្រោមទៅរកស៊ីតូប្លាស ។ ស្លាក (labels)៖ អង់ស៊ីម ; ARN ប៉ូលីមេរ៉ាស ; ច្រវាក់ ADN ពុម្ពគំរូ (ច្រវាក់ចម្លង) ; ច្រវាក់ ARN_m ; ច្រវាក់មិនចម្លង ; ទៅស៊ីតូប្លាស ។ ព្រួញ/លំដាប់ (arrows/order)៖ ព្រួញចេញពីច្រវាក់ ARN_m ចុះក្រោមទៅ «ទៅស៊ីតូប្លាស» ; អង់ស៊ីម ARN ប៉ូលីមេរ៉ាស ផ្លាស់ទីតាមច្រវាក់ពុម្ពពីលើចុះក្រោម ។ ចំណាំ៖ ក្នុងរូប បាសរបស់ពុម្ព A, G, T, C ត្រូវបានបំពេញដោយ U, C, A, G រៀងៗខ្លួន ។ រូបនេះបង្ហាញតែផ្នែកខ្លីមួយនៃស៊ែន ដើម្បីបង្ហាញគោលការណ៍បំពេញបាស ។
5.12 ការចាំបាច់នៃក្រមមួយ
[UNCLEAR: ប្រយោគបើកដំណាក់កាល ៣.១ អានបានថា «ផ្នែកទីបួននៃកត្តាមួយ ប្រូតេអ៊ីនកើតឡើងក្នុង ADN» ប៉ុន្តែឃ្លាភ្ជាប់បន្ទាប់មិនច្បាស់] សម្រាប់សំយោគប្រូតេអ៊ីនជាច្រើន ដែលធ្វើឱ្យលេចចេញនូវផ្នែកទីបួន ។ ពីតំណលំដាប់នុយក្លេអូទីតនៃសែនទៅជាតំណលំដាប់អាស៊ីតអាមីណេនៃប្រូតេអ៊ីន ត្រូវមានអង្គភាពជំនួយ [UNCLEAR: ពាក្យមួយពាក្យ] នៃភាពប្រតិកម្មជាក់លាក់ ។ ដោយ ADN មាននុយក្លេអូទីតបួនប្រភេទគឺ A T C G ហើយប្រូតេអ៊ីនមានអាស៊ីតអាមីណេ 20 ប្រភេទ តើនុយក្លេអូទីតបួនប្រភេទរបស់ ADN កំណត់អាស៊ីតអាមីណេណាមួយក្នុងចំណោម 20 ប្រភេទរបស់ប្រូតេអ៊ីនបានដូចម្តេច ? មានសម្មតិកម្មបីបែបបានលើកឡើង ៖
5.13 តារាងសម្មតិកម្ម
តារាងខាងក្រោមរាប់បន្សំដែលអាចមាន បើនុយក្លេអូទីតពីរ ឬបីតំណាងឱ្យអាស៊ីតអាមីណេមួយ ។ ចំនួនបន្សំ៖ បន្សំពីរនុយក្លេអូទីតមាន 4² = 16 បន្សំ (ជួរឈរទីពីរ) ។ បន្សំបីនុយក្លេអូទីតមាន 4³ = 64 បន្សំ (ជួរឈរទីបី) ។
| បន្សំពីរនុយក្លេអូទីត / two-nucleotide combinations | បន្សំបីនុយក្លេអូទីត / three-nucleotide combinations | |
|---|---|---|
| A | AA AG AC AT | AAA AAG AAC AAT |
| G | GA GG GC GT | AGA AGG AGC AGT |
| C | CA CG CC CT | ACA ACG ACC ACT |
| T | TA TG TC TT | ATA ATG ATC ATT |
| GAA GAG GAC GAT | ||
| GGA GGG GGC GGT | ||
| GCA GCG GCC GCT | ||
| GTA GTG GTC GTT | ||
| CAA CAG CAC CAT | ||
| CGA CGG CGC CGT | ||
| CCA CCG CCC CCT | ||
| CTA CTG CTC CTT | ||
| TAA TAG TAC TAT | ||
| TGA TGG TGC TGT | ||
| TCA TCG TCC TCT | ||
| TTA TTG TTC TTT |
5.14 ហេតុអ្វីបន្សំមួយ និងពីរមិនគ្រប់គ្រាន់
ប្រអប់ក្នុងសៀវភៅពន្យល់ដូចខាងក្រោម៖
- បើនុយក្លេអូទីតមួយកំណត់អាស៊ីតអាមីណេមួយនោះ នុយក្លេអូទីតបួនប្រភេទត្រូវកំណត់អាស៊ីតអាមីណេបួនប្រភេទដែរ ។ ដូចនេះវាមិនគ្រប់គ្រាន់ទេ ក្នុងការកំណត់អាស៊ីតអាមីណេទាំង 20 ប្រភេទនោះ (ព្រោះនៅសល់អាស៊ីតអាមីណេ 16 ប្រភេទទៀត) ។
- បើបន្សំនុយក្លេអូទីតពីរកំណត់អាស៊ីតអាមីណេមួយ ADN ត្រូវមានបន្សំ 4² = 16 ក៏អាចកំណត់អាស៊ីតអាមីណេបានតែ 16 ដែរ ។ ដូចនេះវាមិនសមស្របឡើយព្រោះនៅសល់អាស៊ីតអាមីណេបួនប្រភេទទៀត ។
5.15 ហេតុអ្វីបន្សំបីគឺគ្រប់គ្រាន់
- បើបន្សំនុយក្លេអូទីតបី (ត្រីភាគ) កំណត់អាស៊ីតអាមីណេមួយនោះ ADN មានបន្សំ 4³ = 64 គឺគ្រប់គ្រាន់ដើម្បីកំណត់អាស៊ីតអាមីណេទាំង 20 ប្រភេទនោះ ។
សម្មតិកម្មទី 3 អាចទទួលយកបានព្រោះវាមានចំនួនត្រីភាគលើសចំនួនអាស៊ីតអាមីណេ ។ ដូចនេះអាចមានត្រីភាគមួយឬច្រើនដែលកំណត់អាស៊ីតអាមីណេមួយ ។ តើត្រីភាគនីមួយៗមានបាសអ្វីខ្លះ ? តើវាត្រូវបានរកឃើញដូចម្តេច ?
5.16 តារាងក្រមសេនេទិច
ការតម្រៀបអាស៊ីតអាមីណេក្នុងច្រវាក់ប៉ូលីប៉ិបទីតមិនត្រូវបានបញ្ជាដោយផ្ទាល់ពីតំណលំដាប់នុយក្លេអូទីតរបស់ ADN ទេ ។ ព័ត៌មានសេនេទិចនេះ ត្រូវបានចម្លងជាតំណលំដាប់នុយក្លេអូទីតរបស់ ARN_m ជាមុនសិន ។ ដូចនេះ តំណលំដាប់នុយក្លេអូទីតរបស់ ARN_m កំណត់តំណលំដាប់អាស៊ីតអាមីណេក្នុងមូលេគុលប្រូតេអ៊ីន ។ នៅដើមទសវត្សរ៍ទី 60 ជីវវិទូជនជាតិបារាំងម្នាក់ឈ្មោះ ម៉ារីយ៉ាន់ (Mariane Grunborg Ménago) និងគីមីវិទូជនជាតិអាមេរិច សាវីរ៉ូ (Savero Ochoa) បានបំបែកអង់ស៊ីមមួយចេញពីសារាង្គកាយបាក់តេរីអ៊ីកូលី (Escherichia coli) ។ អង់ស៊ីមនោះអាចធ្វើឱ្យមានប៉ូលីមេកម្មនុយក្លេអូទីត ដើម្បីបង្កើត ARN នាំសារ ។ របកគំហើញនេះធ្វើឱ្យគីរីនប៊ឺរ (Nirenberg) ធ្វើការពិសោធមួយ ។ ក្នុងការពិសោធនោះមានអាស៊ីតអាមីណេ 20 ប្រភេទនិងកត្តាផ្សេងៗចាំបាច់សម្រាប់សំយោគប្រូតេអ៊ីន ហើយគាត់បន្ថែម ARN_m និមិត្តមួយដែលមាននុយក្លេអូទីតប្រភេទអូយ៉ាស៊ីលតែប៉ុណ្ណោះ ។ ប៉ូលីមេកម្មនេះ «ប៉ូលី U » សំយោគប៉ូលីប៉ិបទីតមួយដែលបង្កើតឡើងដោយអាស៊ីតអាមីណេតែមួយប្រភេទគឺផេនីលអាឡានីន ។ ដូចនេះ ត្រីភាគ UUU ត្រូវកំណត់ផេនីលអាឡានីនក្នុងភាសាក្រមសេនេទិច ។
5.17 អ្វីដែលពិសោធន៍បង្ហាញ
ដោយពិសោធន៍ជាច្រើន បានសម្រេចធ្វើសំយោគ ARN_m ផ្សេងៗ ដើម្បីស្រាវជ្រាវរកន័យនៃកូដុងផ្សេងៗទៀត ដែលកើតចេញពីបាសទាំងបួនរបស់ ARN_m ។ តាមការពិសោធខាងលើ គេអាចសន្និដ្ឋានថា៖
- ត្រីភាគមួយក្នុងមួយជាពីតំណាងឱ្យអាស៊ីតអាមីណេមួយ ។ ត្រីភាគជាបាសបីតគ្នារបស់ ARN_m ។
- កូដុងសម្រាប់មានបីគឺ UAA UAG UGA មិនកំណត់អាស៊ីតអាមីណេទេ ។
- កូដុង 61 កំណត់អាស៊ីតអាមីណេ 20 ដូចនេះអាស៊ីតអាមីណេមួយអាចកំណត់ឡើងដោយត្រីភាគច្រើន ។
5.18 លក្ខណៈសកលនៃក្រមសេនេទិច
- ក្រមសេនេទិចមានលក្ខណៈជាសកល ។ ការរស់នៅអស់ចាប់ពីបាក់តេរីទៅមនុស្សមានក្រមសេនេទិចរួមគ្នាតែមួយ ចំពោះសត្វក៏ដូចចំពោះរុក្ខជាតិដែរ ។
ក្រមសេនេទិចជាវចនានុក្រម ដែលកោសិកាប្រើប្រាស់ដើម្បីបកប្រែភាសារបស់អក្សរបួនតួនៃអាស៊ីតនុយក្លេអិច ទៅជាភាសារបស់អក្សរ 20 តួនៃប្រូតេអ៊ីន ។ ពាក្យក្នុងវចនានុក្រមជាត្រីភាគនៃនុយក្លេអូទីតបួន គឺកូដុង ។ ក្នុងចំណោមត្រីភាគ 64 មានតែត្រីភាគ 61 ទេដែលសំគាល់អាស៊ីតអាមីណេទាំង 20 ប្រភេទ ត្រីភាគបីទៀតមិនសំគាល់អាស៊ីតអាមីណេទេ តែវាបញ្ជាឱ្យបញ្ឈប់ការសំយោគប្រូតេអ៊ីនព្រោះវាជាកូដុងស្តុប ។
5.19 តារាងក្រមសេនេទិច
តារាងខាងក្រោមជាតារាងក្រមសេនេទិចដូចបោះពុម្ពក្នុងសៀវភៅ ដោយរក្សាគ្រប់ជួរ និងគ្រប់កូដុង ។ តារាងនេះផ្តល់លទ្ធភាពបន្សំនុយក្លេអូទីត 3 ក្នុងចំណោមនុយក្លេអូទីត 4 បែបរបស់ ARN_m ។ ដើម្បីងាយស្វែងរកកូដុងមួយៗ ខាងក្រោមជាតារាងពេញលេញ ៦៤ កូដុង ដកស្រង់ចេញពីតារាងខាងលើដដែល ដោយមិនបន្ថែម ឬដកកូដុងណាមួយឡើយ ។ កូដុងនីមួយៗមានឈ្មោះអាស៊ីតអាមីណេជាភាសាខ្មែរ ដូចក្នុងសៀវភៅ ។ ចំណាំ៖ តារាងខាងលើមាន 64 ជួរ គឺមួយជួរក្នុងមួយកូដុង ។ សរុបមាន 64 កូដុង៖ 61 កូដុងកំណត់អាស៊ីតអាមីណេ 20 ប្រភេទ ហើយ 3 កូដុង (UAA, UAG, UGA) ជាកូដុងស្តុប ។
១.១៩.១ តារាងក្រមសេនេទិចពេញលេញ ៦៤ កូដុង
| អក្សរទីមួយ | អក្សរទីពីរ | កូដុង | អាស៊ីតអាមីណេ |
|---|---|---|---|
| U | U | UUU, UUC | ផេនីលអាឡានីន |
| U | U | UUA, UUG | លីវស៊ីន |
| U | C | UCU, UCC, UCA, UCG | សេរីន |
| U | A | UAU, UAC | ទីរ៉ូស៊ីន |
| U | A | UAA, UAG | កូដុងស្តុប |
| U | G | UGU, UGC | ស៊ីស្ទីន |
| U | G | UGA | កូដុងស្តុប |
| U | G | UGG | ត្រីបតូផាន |
| C | U | CUU, CUC, CUA, CUG | លីវស៊ីន |
| C | C | CCU, CCC, CCA, CCG | ប្រូលីន |
| C | A | CAU, CAC | ហីស្ទីឌីន |
| C | A | CAA, CAG | គ្លូតាមីន |
| C | G | CGU, CGC, CGA, CGG | អាហ្គីនីន |
| A | U | AUU, AUC, AUA | អ៊ីសូលីវស៊ីន |
| A | U | AUG | មេតូនីន |
| A | C | ACU, ACC, ACA, ACG | ត្រេអូនីន |
| A | A | AAU, AAC | អាស្ពារ៉ាស៊ីន |
| A | A | AAA, AAG | លីស៊ីន |
| A | G | AGU, AGC | សេរីន |
| A | G | AGA, AGG | អាហ្គីនីន |
| G | U | GUU, GUC, GUA, GUG | វ៉ាលីន |
| G | C | GCU, GCC, GCA, GCG | អាឡានីន |
| G | A | GAU, GAC | អាស៊ីតអាស្ព៊័រិច |
| G | A | GAA, GAG | អាស៊ីតគ្លូតាមិច |
| G | G | GGU, GGC, GGA, GGG | គ្លីស៊ីន |
| កូដុង / Codon | អាស៊ីតអាមីណេ (ខ្មែរ) | English |
|---|---|---|
| UUU | ផេនីលអាឡានីន | phenylalanine |
| UUC | ផេនីលអាឡានីន | phenylalanine |
| UUA | លីវស៊ីន | leucine |
| UUG | លីវស៊ីន | leucine |
| UCU | សេរីន | serine |
| UCC | សេរីន | serine |
| UCA | សេរីន | serine |
| UCG | សេរីន | serine |
| UAU | ទីរ៉ូស៊ីន | tyrosine |
| UAC | ទីរ៉ូស៊ីន | tyrosine |
| UAA | កូដុងស្តុប | stop |
| UAG | កូដុងស្តុប | stop |
| UGU | ស៊ីស្ទីន | cysteine |
| UGC | ស៊ីស្ទីន | cysteine |
| UGA | កូដុងស្តុប | stop |
| UGG | ត្រីបតូផាន | tryptophan |
| CUU | លីវស៊ីន | leucine |
| CUC | លីវស៊ីន | leucine |
| CUA | លីវស៊ីន | leucine |
| CUG | លីវស៊ីន | leucine |
| CCU | ប្រូលីន | proline |
| CCC | ប្រូលីន | proline |
| CCA | ប្រូលីន | proline |
| CCG | ប្រូលីន | proline |
| CAU | ហីស្ទីឌីន | histidine |
| CAC | ហីស្ទីឌីន | histidine |
| CAA | គ្លូតាមីន | glutamine |
| CAG | គ្លូតាមីន | glutamine |
| CGU | អាហ្គីនីន | arginine |
| CGC | អាហ្គីនីន | arginine |
| CGA | អាហ្គីនីន | arginine |
| CGG | អាហ្គីនីន | arginine |
| AUU | អ៊ីសូលីវស៊ីន | isoleucine |
| AUC | អ៊ីសូលីវស៊ីន | isoleucine |
| AUA | អ៊ីសូលីវស៊ីន | isoleucine |
| AUG | មេតូនីន | methionine (start) |
| ACU | ត្រេអូនីន | threonine |
| ACC | ត្រេអូនីន | threonine |
| ACA | ត្រេអូនីន | threonine |
| ACG | ត្រេអូនីន | threonine |
| AAU | អាស្ពារ៉ាស៊ីន | asparagine |
| AAC | អាស្ពារ៉ាស៊ីន | asparagine |
| AAA | លីស៊ីន | lysine |
| AAG | លីស៊ីន | lysine |
| AGU | សេរីន | serine |
| AGC | សេរីន | serine |
| AGA | អាហ្គីនីន | arginine |
| AGG | អាហ្គីនីន | arginine |
| GUU | វ៉ាលីន | valine |
| GUC | វ៉ាលីន | valine |
| GUA | វ៉ាលីន | valine |
| GUG | វ៉ាលីន | valine |
| GCU | អាឡានីន | alanine |
| GCC | អាឡានីន | alanine |
| GCA | អាឡានីន | alanine |
| GCG | អាឡានីន | alanine |
| GAU | អាស៊ីតអាស្ព៊័រិច | aspartic acid |
| GAC | អាស៊ីតអាស្ព៊័រិច | aspartic acid |
| GAA | អាស៊ីតគ្លូតាមិច | glutamic acid |
| GAG | អាស៊ីតគ្លូតាមិច | glutamic acid |
| GGU | គ្លីស៊ីន | glycine |
| GGC | គ្លីស៊ីន | glycine |
| GGA | គ្លីស៊ីន | glycine |
| GGG | គ្លីស៊ីន | glycine |
5.20 ការបកប្រែក្រម៖ ជាតុបីដែលចូលរួម
ដើម្បីបង្កើតប៉ូលីប៉ិបទីត ការផ្ដុំអាស៊ីតអាមីណេតាមទារ្យីមានការចូលរួមពីជាតុសំខាន់ៗបីគឺ ៖ ARN_m រីបូសូម ARN_t ។ តើជាតុទាំងនេះចូលរួមក្នុងការសំយោគប៉ូលីប៉ិបទីតបានដូចម្តេច ? តារាងនាទីរបស់ជាតុទាំងបី (សង្ខេបពីអត្ថបទខាងក្រោម)៖
| ជាតុ / Component | នាទី / Role |
|---|---|
| ARN_m / mRNA | ដឹកព័ត៌មានសេនេទិច ហើយកំណត់លំដាប់អាស៊ីតអាមីណេ / carries the information and sets the amino-acid order |
| រីបូសូម / ribosome | កន្លែងសំយោគ និងជាកាតាលីករបង្កើតចំណងប៉ិបទីត / the site of synthesis and the catalyst that forms peptide bonds |
| ARN_t / tRNA | ដឹកអាស៊ីតអាមីណេទៅរីបូសូម ហើយអានកូដុងតាមអង់ទីកូដុង / brings amino acids to the ribosome and reads the codon through its anticodon |