היכן מתרחש תעתיק בתא אוקריוטי?

התהליך הדו-שלבי של הפיכת מדריך ההוראות של החיים (DNA) לחלקים נעים בפועל מתחיל בגרעין התא האוקריוטי עם תעתיק.

TL; DR (ארוך מדי; לא קרא)

תעתיק מתרחש בגרעין התא האוקריוטי.

בשלב זה, אנזים הנקרא RNA פולימראז קורא גן, או קטע של DNA, שמקודד חלבון מסוים. הוא עושה זאת על ידי רוכסן את סליל ה- DNA לשני גדילים ויצירת העתק מדויק אך הפוך של הגן שנמצא שם.

עבור כל A, T, G ו- C שרואים פולימראז ה- RNA, הוא מוסיף את צמד הבסיסים המשלימים למולקולה חדשה הנקראת שליח RNA (mRNA) - למעט חריג אחד: במקום שתמין (T) הוא ההשלמה לאדינין (A), ה- mRNA מכיל את האורציל הבסיסי (U).

אתה יכול לחשוב על mRNA כעל מנהל העבודה באתר בנייה שמנהל את הצוות שלה. במהלך התמלול היא מקבלת את ההוראות. ב תִרגוּם, השלב השני של התהליך, היא מקריאה את ההוראות לצוות שלה, שעוקב אחריהם ובונה חלבון שיכול לעשות עבודה ספציפית בתא.

TL; DR (ארוך מדי; לא קרא)

ההבדל בין תעתיק לתרגום הוא ההבדל בין קריאת גן לבין ביצוע ההוראות עליו לבניית חלבון.

תהליך התעתיק מתרחש כל הזמן בכל תא בגופך. ניתן להשתמש בחוט בודד של mRNA על פני מכסה לייצור אותו חלבון מספר פעמים.

תַעֲתוּק מתרחש בשלושה שלבים נפרדים: חניכה, הַאֲרָכָה ו סיום.

במהלך ההתחלה, פולימראז ה- RNA מוצא את החלק הספציפי של ה- DNA אותו הוא יקרא. חלק זה של הרצף ידוע כאזור היזם. לעתים קרובות, היזם כולל חבורה של בסיסי T ו- A ברצף. ביולוגים כינו זאת כראוי בתיבת ה- TATA.

בשלב ההתארכות, ה- DNA מתפרק ללא הרף לפני גדיל ה- mRNA ההולך וגדל ומאחוריו. פולימראז ה- RNA משמש כמייצב לשמירת כל המולקולות במקומן בקטע הפתוח של ה- DNA.

סיום סיום תהליך התמלול. זה קורה כאשר פולימראז RNA פוגש אות ברצף הדנ"א או ברנ"א שמתועתק, ואומר לו שהגן כולו נקרא.

לאחר תמלול ה- mRNA עובר ל ריבוזום, מבנה ב ציטופלזמה הבונה חלבונים. הריבוזום קורא את ה- mRNA בנתחים של שלושה זוגות בסיס בכל פעם. שלשות האותיות הללו, המכונות קודונים, כל אחת מהן כוללת 20 חומצות אמינו שונות. הרצף AUG אומר לריבוזום להתחיל לבנות, בעוד שלושה קודונים שונים יכולים לומר לו מתי לעצור.

כאשר חומצות האמינו נמתחות זו בזו, אינטראקציות כימיות לאורך המולקולה מאפשרות לה להתקפל לצורת התלת מימד הייחודית של החלבון.

בניגוד תאים איקריוטיים, תאים פרוקריוטיים אין גרעין קשור לקרום. בתאים אלה תעתיק מתרחש בציטופלזמה. מכיוון שתעתיק כבר מתרחש באותו מקום בו מתרחש תרגום, בפרוקריוטים שני שלבי בניית החלבון יכולים להתרחש בו זמנית.

במילים אחרות, מכיוון שהפולימראז של ה- RNA קורא את ההוראות מה- DNA, הריבוזום בציטופלסמה הפרוקריוטית עוקב אחריהם.

זה לא אפשרי בתאים אאוקריוטים, שם יש להעביר תחילה את הוראות ה- mRNA מחוץ לקרום הגרעיני ועובד - ניקה - קצת לפני שהריבוזום יכול לקרוא אוֹתָם. זה כולל הסרת חלקים של ה- mRNA שאינם מקודדים לשום דבר, הנקראים אינטרוניםותופרים בחזרה את האזורים הנותרים, נקראים אקסונים.

בנוסף, באיקריוטים משתמשים בשני סוגים נוספים של RNA בדרך לבניית חלבונים. בתוך הריבוזום, העברת RNA (tRNA) קורא את ה- mRNA, ואז בוחר ומסדר את חומצות האמינו הנכונות. RNA ריבוזומלי (rRNA) הוא סוג אחר של קווצה משלימה המרכיבה חלק ניכר מהמבנה של הריבוזום ונצמדת גם ל- mRNA הנכנס ועוזרת ליישר חלקים במכלול.