מה השלב הראשון בפענוח הודעות גנטיות?

אם אתה צופה בתא זמן מה, תראה שהוא עובר בין צמיחה לחלוקה. במהלך מחזורים אלה, יש צורך בעבודה רבה או על מנת לטפל בקוד הגנטי השוכן ב- DNA של התא, או בחומצה דעוקסיריבונוקלאית. כמה עבודות, הנקראות שכפול ותעתיק, הן פעולות חימום שחייבות להתרחש לפני שהתא מתחיל לפרום מסרים גנטיים. התהליך הנקרא תרגום מפענח מידע גנטי, והשלב הראשון בתרגום הוא "חניכה".

חומצה ריבונוקלאית, או RNA, היא מולקולה המכילה סוכרים. אחד מארבעה בסיסים שונים - מולקולות דמויי טבעת המכילות חנקן - תלוי בכל יחידת סוכר. ארבעת הבסיסים הם אדנין (A), ציטוזין (C), גואנין (G) ואורציל (U). במהלך התרגום, סדר החבטה של ​​בסיסים ב- RNA שליח, או mRNA, שולט בסדר חומצות האמינו בחלבונים. מערך בסיס ה- mRNA מגיע מדנ"א. כמעט כל שלישיית בסיסים לאורך גדיל ה- mRNA מצביעה על חומצת אמינו מסוימת. לדוגמא, שלישת ה- mRNA AUG מקודדת את חומצת האמינו מתיונין, שהיא תמיד חומצת האמינו המובילה כאשר התא מייצר חלבונים.

ריבוזום הוא חלק זעיר של תאים המורכב משתי יחידות משנה המכילות RNA ריבוזומלי, או rRNA, וחלבון. לתאים יש ריבוזומים רבים, שהם מפעלים לייצור חלבונים. העברת RNA, או tRNA, פועלת כמו גרר שגורר חומצות אמינו לאזור הרכבת החלבונים של הריבוזום. לריבוזום שלושה אתרי עבודה שונים להחזקת מולקולות tRNA. אתר P תופס את ה- tRNA הראשון. אתר A תופס את ה- tRNA הבא הדרוש ואתר ה- P מעביר את חומצת האמינו הבאה לחלבון הגדל. לאחר מכן ה- tRNA המרוקן עובר לאתר E שם הריבוזום בועט בו לשוליים. אתר P מוגדר תמיד להתחיל עם חומצת האמינו מתיונין.

יש לבצע קצת סדר בסדר לפני התרגום. על התא לתקן את ה- mRNA הטרי לפני שליחתו לריבוזום. הקצוות הקדמיים והאחוריים מקבלים שדרוגים המגנים על הגדיל מפני התקפה על ידי אנזימים לא ידידותיים. בנוסף, אנזימים בעורך מסירים חלקים מיותרים מגדיל ה- mRNA. ה- mRNA השטוי מתחבר לתת-היחידה הקטנה-ריבוזומלית בעזרת חלבונים הנקראים גורמי התחלה. גורם אחד נצמד אל חזית ה- mRNA כדי לוודא שהוא נטען לראשונה בריבוזום. יחידת המשנה הגדולה הריבוזומלית מצטרפת למסיבה ויוצרת ריבוזום טעון לחלוטין שמוכן לפעולה. התערובת הקשורה לריבוזום של גורמי התחלה, mRNA, ו- tRNA הראשון עם מטיון המצורף נקרא קומפלקס הקדם תרגום.

התרגום מתחיל כאשר מתחם הקדם-ייזום מסודר על הריבוזום ומולקולת ה- tRNA- מתיונין הראשונית מתמקמת באתר P. כדי לבנות את החלבון הרצוי, יש לגייס חומצות אמינו מתאימות ולקשור אותן, ברצף הנכון, בשרשרת. בשלב ההתארכות, הריבוזום עובר במורד גדיל ה- mRNA, קורא אותו ומוסיף חומצות אמינו לחוט החלבון. החלבון ממשיך להתארך עד שהריבוזום פוגע באות "עצירה" על גדיל ה- mRNA, בשלב זה הריבוזום פולט את החלבון החדש.