כאשר אתה חושב על החומר הגנטי שלך, אתה כנראה מדמיין את הגנים האחראים לצבע העין שלך או לגובה שלך. בעוד שה- DNA שלך בהחלט קובע היבטים של המראה שלך, הוא מקודד גם את כל המולקולות שמאפשרות למערכות הגוף שלך לתפקד. סינתזת מולקולות אלה מחייבת מתווך להעביר את שרטוט ה- DNA מחוץ לגרעין ולשאר התא. התפקיד החשוב הזה שייך ל- RNA המסנג'ר.
TL; DR (ארוך מדי; לא קרא)
DNA כפול גדילי מכיל בסיסים (A, T, G ו- C) המתקשרים תמיד באותם זוגות (A-T ו- G-C). במהלך השעתוק, RNA פולימראז עובר לאורך גדיל תבנית ה- DNA, ומקודד קצר, RNA שליח חד-גדילי התואם את גדיל קידוד ה- DNA עם בסיס חמישי (U) שהוחלף כל ת. רצף גדילי קידוד DNA AGCAATC זוגות עם רצף TCGTTAG של גדיל תבנית DNA. רצף ה- mRNA AGCAAUC תואם את רצף גדילי הקידוד עם שינוי ה- U / T.
מהו תמלול?
תהליך השעתוק מאפשר לאנזים הנקרא RNA פולימראז להיקשר ל- DNA שלך ולפתוח את קשרי המימן המחזיקים את שני הגדילים זה לזה. זה יוצר בועה של DNA פתוח באורך של כעשרה בסיסים. כאשר האנזים זז במורד רצף ה- DNA הקטן הזה, הוא קורא את הקוד ומייצר קווצה קצרה של RNA שליח (mRNA) התואם את גדיל הקידוד של ה- DNA שלך. ה- mRNA אז יוצא מהגרעין, ומביא את החלק הזה מהקוד הגנטי שלך לציטופלזמה, שם ניתן להשתמש בקוד לבניית מולקולות כמו חלבונים.
הבנת זוגות בסיס
הקידוד בפועל של תמליל ה- mRNA הוא מאוד פשוט. ה- DNA מכיל ארבעה בסיסים: אדנין (A), תימין (T), גואנין (G) וציטוזין (C). מכיוון ש- DNA גדיל כפול, הגדילים מחזיקים יחד את המקום בו הבסיסים משתלבים. A תמיד מצמדת עם T, ו- G תמיד מתמזגת עם C.
מדענים מכנים את שני הגדילים של ה- DNA שלך בגדיל המקודד ובגדיל התבנית. RNA פולימראז בונה את תמליל ה- mRNA באמצעות קווצת התבנית. כדי לדמיין, דמיין שחוט הקידוד שלך קורא AGCAATC. מכיוון שגדיל התבנית חייב להכיל זוגות בסיס המתקשרים במדויק עם גדיל הקידוד, התבנית קוראת TCGTTAG.
בניית תמלילי mRNA
עם זאת, mRNA מכיל הבדל מהותי ברצף שלו: במקום כל תימין (T), ה- mRNA מכיל תחליף של uracil (U). תימין ואורציל כמעט זהים. מדענים מאמינים כי הקשר A-T אחראי להיווצרות הסליל הכפול; מכיוון ש- mRNA הוא רק גדיל אחד קטן ואינו צריך להתפתל, החלפה זו מקלה על העברת המידע למכונות התא שלך.
אם מסתכלים על הרצף הקודם, תעתיק mRNA שנבנה באמצעות גדיל התבנית היה קורא AGCAAUC מכיוון שהוא מכיל את הבסיסים המשתלבים עם גדיל התבנית של ה- DNA (עם ה- uracil החלפה). אם אתה משווה את גדיל הקידוד (AGCAATC) לתמליל זה (AGCAAUC), תוכל לראות שהם זהים לחלוטין למעט שינוי התימין / uracil. כאשר ה- mRNA עובר לציטופלזמה בכדי להעביר תכנית זו, הקוד שהוא נושא תואם את רצף הקידוד המקורי.
מדוע ענייני תמלול
לפעמים התלמידים מקבלים מטלות המבקשות מהם לכתוב את שינויי הרצף מקידוד גדיל לתבנית גדיל ל- mRNA, כנראה כדרך לעזור לתלמיד ללמוד את התהליך של תַעֲתוּק. בחיים האמיתיים, הבנת רצפים אלה היא מכרעת מכיוון שאפילו שינויים קטנים במיוחד (כמו תחליף בסיס יחיד) יכולים לשנות את החלבון המסונתז. לפעמים מדענים אפילו עוקבים אחר מחלות אנושיות בשינויים או במוטציות זעירות אלה. זה מאפשר למדענים ללמוד מחלות אנושיות ולחקור כיצד פועלים תהליכים כמו שעתוק וסינתזת חלבונים.
ה- DNA שלך אחראי לתכונות ברורות כמו צבע עיניים או גובה אך גם למולקולות שגופך בונה ומשתמש בהן. לימוד הרצף משתנה מ- DNA קידוד ל- DNA תבנית ל- mRNA הוא הצעד הראשון להבנת האופן שבו תהליכים אלה עובדים.