الرنا الناقل transfer RNA (tRNA) هو جزيئات من الحمض الريبي النووي ribonucleic acid (RNA) تنقل الحموض الأمينية في السيتوبلازم إلى سلسلة الببتيدات المتعددة النامية في أثناء تكوين البروتينات proteins، ومن ثم يمكن تصور الرنا الناقل بأنه محوَّل «يقرأ» تسلسل الحموض الأمينية في الرنا المرسال messenger RNA (mRNA) و«يكتب» تسلسل هذه الحموض في البروتين الناتج من عملية الترجمة translation، وهي العملية الثانية من اصطناع البروتين protein synthesis.
والبروتينات هي المكونات الرئيسة في جسم الكائن الحي، وهي سلاسل طويلة ملتفة تتألف من أعداد من الحموض الأمينية، ولها أنواع متعددة منها الإنزيمات enzymes والهرمونات (الحاثَّات) hormones والأضداد antibodies والجزيئات الناقلة للأكسجين والبروتينات التركيبية structural proteins، وكما قال فرنسيس كريك [ر] :Francis Crick «إن الدنا DNA تصنع الرنا، وإن الرنا يصنع البروتينات، وإن البروتينات تصنعنا نحن»، وهذه هي المسلَّمة المركزية central dogma في الوراثة الجزيئية molecular genetics.
تمتلك معظم المورثات (الجينات) genes البيانات اللازمة لتصنيع جزيئات البروتينات، ويتم ذلك عبر سلسلة معقدة من العمليات ضمن كل خلية، يمكن حصرها في مجموعتين: الانتساخtranscription [ر: الرنا المرسال] والترجمة. وتُعرف هاتان المجموعتان معاً باسم التعبير الجيني gene expression.
في أثناء عملية الانتساخ تنتقل البيانات المحفوظة في مورثات الدنا DNA [ر. الصبغي (كروموزوم)] إلى سلاسل من جزيئات مشابهة للدنا مكوَّنة من الحمض الريبي النووي (الرنا (RNA) ribonucleic acid) ضمن نواة الخلية، وتُدعى جزيئات الرنا الممتلكة للبيانات الخاصة بتصنيع البروتينات باسم الرنا المرسال messenger RNA (mRNA) لأنها تحمل هذه البيانات من الدنا في النواة إلى سيتوبلازم الخلية.
أما الترجمة، العملية الثانية في الرحلة من المورثات إلى البروتينات، فإنها تقع في السيتوبلازم حيث يتفاعل الرنا المرسال مع الريباسات (الريبوزومات) ribosomes في السيتوبلازم فتقوم بـ«قراءة» تتاليات القواعد الآزوتية الأدنين adenine (A) والسيتوزين cytosine (C) والغوانين guanine (G) واليوراسيل uracil (U) في هذا الرنا. وتدعى كل ثلاثية من هذه القواعد رامِزة codon لحمض أميني معين (حيث الحموض الأمينية هي أحجار البناء للبروتينات). وقد كان مارشال نيرنبِرغ Marshall Nirenberg وهاينريش ماثاي Heinrich Matthaei أول من ربط بين الرامِزة الأولى (UUU) والحمض الأميني فنيل ألانين phenylalanine عام 1961. وبعد ذلك تتالت أبحاث كثيرة كشفت الرامِزات الخاصة بالحموض الأمينية العشرين [ر: الرامزة].
يمتلك التركيب الأولي للرنا الناقل تسلسل النوويدات من 5´ إلى 3´، أما التركيب الثانوي (غير الملتف) فإنه يُظهر هذا الرنا على هيئة ورقة النفل (البرسيم) clover-leaf shape، وتشاهد فيه ثلاثة التفافات loops في المناطق التي لاتقترن القواعد الآزوتية بعضها مع بعض بروابط هدروجينية، إحدى هذه الالتفافات هي التي توجد فيها مقابلة الرامزة. وفي الشكل الثلاثي يكون لجميع الرنا الناقل شكل حرف L مقلوباً وثلاثي الأبعاد ومتماثلاً يؤهلها للتلاؤم مع الموقعين A وP في الريباسات (الشكلان 1و2).
في عملية اصطناع البروتين تقوم أنواع معينة من الرنا الناقل بنقل الحموض الأمينية من السيتوبلازم وتجميعها واحداً بعد الآخر في سلسلة البروتين المتنامية، حيث يتلقى هذا الرنا المعلومات الخاصة بالحمض الأميني المطلوب نقله بتقارب الرامزة في الرنا المرسال من «مقابلة الرامزة» anticodon في الرنا الناقل على الريباسة، فمثلاً: إحدى الرامزات الخاصة باللايسين lycine هي AAA ومقابلة الرامزة هي UUU. وتستمر سلسلة البروتين في النمو حتى تصادف رامزاً لايرمِّز لأي حمض أميني (ويدعى قف stop)، فتتوقف عن النمو. ويتألف الرنا الناقل من 74ـ93 نوويد nucleotide، وفيه النهاية (الطرف) 5´ مفسفرة تنتهي عادة بـ pG، أما ترتيب القواعد الآزوتية في النهاية 3´ فهو دوماً CCA، ويتصل الحمض الأميني المنشَّط بالهدروكسيل 3´-OH من القاعدة الآزوتية النهائية A (أدينين)، وكما هي الحال في الرنا المرسال فإن هذه العملية تتألف من ثلاث مراحل هي البدء initiation والامتداد elongation والإنهاء termination.
ومن المعلوم أن الحمض الأميني ميثيونين methionine هو الوحيد الذي تحدده رامزة واحدة هي AUG. أما بقية الحموض الأمينية فتُرمِّز لها رامزة أو أكثر. أما رامزات الإيقاف stop codons فهي UAA, UAG, UGA، وهي لا ترمِّز لأي حمض أميني، فتوقف تكون سلسلة البروتين وينفصل الريبوزوم عن الرنا المرسال.
أسامة عارف العوا
المراجع
الموسوعة العربية
التصانيف
الأبحاث