מה החשיבות של חומצות גרעין?

חומצות גרעין חיוניות לתפקוד התאים, ולכן לכל החיים. ישנם שני סוגים של חומצות גרעין, DNA ו- RNA. יחד הם עוקבים אחר מידע תורשתי בתא כדי שהתא יוכל לשמור על עצמו, לגדול, ליצור צאצאים ולבצע כל פונקציות מיוחדות שהוא אמור לעשות. חומצות גרעין שולטות אפוא במידע שהופך כל תא, וכל אורגניזם, למה שהוא.

חומצות גרעין הן מקרומולקולה המצויה בתאים. כמו חלבונים ופוליסכרידים, שאר מקרומולקולות, חומצות גרעין הן מולקולות ארוכות המורכבות מיחידות מקושרות דומות רבות.

ישנן שתי סוגים של חומצות גרעין: חומצה דאוקסיריבונוקלאית (DNA) וחומצה ריבונוקלאית (RNA). כל אחד מהם מורכב מארבעה נוקליאוטידים שונים - אדנין, ציטוזין, גואנין ותימין ב- DNA, ואדנין, ציטוזין, גואנין ואורציל ב- RNA.

DNA הוא מולקולה תורשתית השומרת ומעבירה מידע שתאים זקוקים לו על מנת לשרוד וליצור צאצאים. יש לו שתי פונקציות: לשכפל את עצמו במהלך חלוקת התאים, ולהעתיק (ליצור) RNA. המידע שהוא מכיל נמצא בגנים, שהם קטעים לאורך מולקולת ה- DNA המכילים "קוד" בו התא משתמש ליצירת RNA ובסופו של דבר גם חלבונים. DNA הוא סליל כפול גדילי; מבנה זה עוזר לאחסן מידע בבטחה בכך שהוא בעצם שומר עותק כפול של המידע שלו.

RNA נוצר כאשר התא "קורא" גנים מ- DNA ויוצר עותק מהם. RNA יכול גם לתפקד כמולקולה תורשתית, לאחסן מידע באופן קבוע כמו ש- DNA עושה, בנגיפים. בתאים שאינם ויראליים, ה- RNA של שליח (mRNA) מעתיק מידע מ- DNA ומביא אותו למכונות התא ליצירת חלבונים, הריבוזומים. הריבוזומים משתמשים במידע ב- RNA כשרטוטים ליצירת חלבונים, וחלבונים מבצעים כמעט את כל תפקידי התא. העברת RNA (tRNA) נושאת חומצות אמינו לריבוזומים במטרה לסנתז חלבונים.

חומצות גרעין הן הדרך היחידה שיש לתא לאחסן מידע על התהליכים שלו ולהעביר את המידע לצאצאיו. כאשר התגלו חומצות גרעין כמובילות מידע תורשתי, מדענים הצליחו להסביר את המנגנון לתיאוריית האבולוציה של דרווין וואלאס ולתורת הגנטיקה של מנדל.

הבנת האופן בו קוראים את הגנים על ידי התא ומשמשים ליצירת חלבונים יוצרים הזדמנויות עצומות להבנת מחלות. מחלות גנטיות מתרחשות כשמכניסים שגיאות לגנים ש- DNA נושא; שגיאות אלה יוצרות RNA פגום, שיוצר חלבונים פגומים שאינם מתפקדים כפי שהם אמורים. סרטן נגרם מפגיעה ב- DNA או מהפרעה למנגנוני השכפול או התיקון שלו. על ידי הבנת חומצות גרעין ומכניקות הפעולה שלהן, אנו יכולים להבין כיצד מתרחשות מחלות, ובסופו של דבר, כיצד לרפא אותן.