חומצה דאוקסיריבונוקלאית, המכונה לרוב DNA, הוא מה שמשמש כחומר הגנטי של החיים הסלולריים. זה ה- DNA שמחזיק את כל הגנים שלנו שהופכים אותנו למי שאנחנו. החלבונים מיוצרים מהגנים הללו שמאפשרים לתאים שלנו לתפקד, שמעניקים לנו את צבע השיער שלנו, שעוזרים לנו לצמוח ולהתפתח, להדוף זיהומים וכו '.
אך האם ה- DNA באמת אומר לתאים שלנו איזה חלבונים להכין? התשובה היא כן ו לא.
בעוד ש- DNA אמנם מקודד את המידע הדרוש ליצירת חלבונים, ה- DNA עצמו הוא רק התוכנית לחלבונים. כדי שהמידע המקודד ב- DNA יהפוך לחלבון, הוא צריך להיות קודם תמלל לְתוֹך mRNA ואז מְתוּרגָם בריבוזומים על מנת ליצור את החלבון.
התהליך הזה הוא שהוליד את מה שמכונה הדוגמה המרכזית של הגנטיקה: DNA ➝ RNA ➝ חלבון
חומצה דאוקסיריבונוקלאית (DNA) היא התוכנית
DNA הוא החומר הגנטי המשמש את כל חיי הסלולר והוא מורכב מיחידות משנה הנקראות נוקלאוטידים.
יחידות משנה אלה מורכבות משלושה חלקים:
- קבוצת פוספטים
- סוכר דאוקסיריבוז
- בסיס חנקני
ישנם ארבעה מובחנים בסיסים חנקניים: אדנין (A), תימין (T), גואנין (C) וציטוזין (C). אדנין תמיד מזדווג עם תימין וגואנין תמיד מזדווג עם ציטוזין.
DNA הוא סוג של
חומצות גרעין זה מורכב מיחידות המשנה הנוקליאוטידיות האלו שמתאחדות ויוצרות שתי גדילים. הפוספטים והסוכרים מהווים את עמוד השדרה של גדילי ה- DNA. שני הגדילים מוחזקים יחד על ידי קשרי מימן הנוצרים בין בסיסי החנקן.בסיסים חנקניים אלה מחזיקים את הקוד לחלבונים. זה הסדר הספציפי של בסיסי החנקן, המכונה גם רצף ה- DNA, שהוא כמו שפה זרה שניתן לתרגם לרצף חלבונים. כל אורך של DNA המרכיב את "ההוראות" לחלבון נקרא a גֵן.
תמלול ל- mRNA
אז איפה מתחילים לייצר חלבונים? טכנית, זה מתחיל ב תַעֲתוּק.
תעתיק מתרחש כאשר אנזים הנקרא RNA פולימראז "קורא" רצף DNA והופך אותו לחוט מקביל משלים של mRNA. mRNA מייצג "RNA מסנג'ר" מכיוון שהוא משמש כשליח, או האדם האמצעי, בין קוד ה- DNA לבין החלבון הסופי.
גדיל ה- mRNA משלים לגדיל ה- DNA שהוא מעתיק, אלא שבמקום תימין, ה- RNA משתמש ב- uracil (U) כדי להשלים את אדנין. ברגע שהועתק זה מועתק, הוא ידוע כגדיל לפני ה- mRNA.
לפני ה mRNA עוזב את הגרעין, רצפים שאינם מקודדים הנקראים "אינטרונים" מוציאים מתוך הרצף. מה שנשאר, המכונה אקסונים, משולבים יחד ויוצרים את רצף ה- mRNA הסופי.
ה- mRNA הזה עוזב את הגרעין ומוצא ריבוזום, שהוא אתר סינתזת החלבון. ב תאים פרוקריוטייםאין גרעין. תעתיק של mRNA מתרחש ב ציטופלזמה ומתרחש בו זמנית.
לאחר מכן תורגם mRNA לחלבונים בריבוזומים
לאחר תמליל ה- mRNA, הוא עושה את דרכו לריבוזום. הריבוזומים ידועים כמפעל החלבונים של התא שכן הוא נמצא כאן שבו למעשה מסונתז מוצר החלבון.
ה- mRNA מורכב משלוש בסיסים, המכונים "קודונים". כל קודון תואם חומצת אמינו אחת בשרשרת חומצות אמינו (המכונה חלבון). זה איפה "תִרגוּם"של קוד ה- mRNA מתרחש באמצעות העברת RNA (tRNA).
כאשר ה- mRNA מוזן דרך ה- ריבוזום, כל קודון מתאים לאנטי-קודון (הרצף המשלים לקודון) על מולקולת tRNA. כל מולקולת tRNA נושאת חומצת אמינו ספציפית המתאימה לכל קודון. לדוגמא, AUG הוא קודון המתאים לחומצת האמינו מתיונין.
כאשר הקודון ב- mRNA תואם לאנטי-קודון ב- a tRNA, כי חומצת אמינו מתווספת לשרשרת חומצות האמינו הגדלה. לאחר הוספת חומצת האמינו לשרשרת, ה- tRNA יוצא מהריבוזום כדי לפנות מקום להתאמה הבאה של ה- mRNA ו- tRNA.
זה נמשך ושרשרת חומצות האמינו גדלה עד שתמלול ה- mRNA כולו תורגם והחלבון מסונתז.