RNA (חומצה ריבונוקלאית): הגדרה, פונקציה, מבנה

חומר גנטי הארוז בתוך גרעין התא נושא את התוכנית של אורגניזמים חיים. גנים מכוונים את התא מתי ואיך לסנתז חלבונים ליצירת תאי עור, איברים, גיימטים וכל השאר בגוף.

חומצה ריבונוקלאית (RNA) היא אחת משתי צורות המידע הגנטי בתא. RNA עובד יחד עם חומצה דאוקסיריבונוקלאית (DNA) כדי לעזור לבטא גנים, אך ל- RNA יש מבנה מובנה ומערך פונקציות בתא.

זוכה פרס נובל, פרנסיס קריק, זוכה במידה רבה לגילוי דוגמה מרכזית של ביולוגיה מולקולרית. קריק הסיק כי ה- DNA משמש כתבנית לשעתוק ה- RNA, המועבר לאחר מכן לריבוזומים ומתורגם לייצור החלבון הנכון.

תורשה ממלאת תפקיד חשוב בגורלו של אורגניזם. אלפי גנים שולטים בתפקוד התאים והאורגניזם.

רנ"א מקרומולקולה הוא סוג של חומצות גרעין. זהו גדיל יחיד של מידע גנטי המורכב מנוקליאוטידים. נוקלאוטידים מורכב מ- סוכר ריבוז, קבוצת פוספט ו בסיס חנקני. אדנין (A), אורציל (U), ציטוזין (C) וגואנין (G) הם ארבעת הסוגים (A, U, C ו- G) של בסיסים שנמצאים ב- RNA.

RNA ו- DNA שניהם שחקני מפתח בהעברת מידע גנטי. עם זאת, ישנם גם הבדלים בולטים וחשובים בין השניים.

מבני RNA נבדלים מ- DNA במונחים של איפור ומבנה חומצות גרעין:

• ל- DNA יש זיווגי בסיס A, T, C ו- G; ה- T מייצג תימין, אשר uracil מחליף ב- RNA.
• מולקולות RNA הן חד-גדילי, בניגוד לסליל הכפול של מולקולות ה- DNA.
• ל- RNA יש ריבוזה סוגהr; ל- DNA יש דאוקסיריבוז.

למדענים יש עוד הרבה מה ללמוד על ה- DNA ועל ה- DNA סוגי RNA. להבין באופן מדויק כיצד מולקולות אלה פועלות מעמיק את ההבנה של מחלות גנטיות וטיפולים אפשריים.

שלושה סוגים עיקריים שתלמידים צריכים לדעת כוללים: mRNA, או RNA שליח; tRNA, או להעביר RNA; ו rRNA, או RNA ריבוזומלי.

שליח RNA מיוצר מתבנית DNA באמצעות תהליך הנקרא תעתיק שקורה בגרעין בתוך תאים איקריוטיים. mRNA הוא "תכנית" משלימה של גן שיישא את ההוראות המקודדות של ה- DNA לריבוזומים בציטופלזמה. MRNA משלים מועתק מגן ומעבד אותו כך שהוא יכול לשמש כתבנית לפוליפפטיד במהלך תרגום ריבוזומלי.

תפקיד ה- mRNA חשוב מאוד מכיוון ש- mRNA משפיע על ביטוי גנים. mRNA מספק את התבנית הדרושה ליצירת חלבונים חדשים. מסרים שהועברו מווסתים את תפקוד הגן וקובעים האם הגן יהיה פעיל יותר או פחות. לאחר העברת המידע, עבודת ה- mRNA נעשית והיא מתכלה.

תאים מכילים בדרך כלל ריבוזומים רבים, שהם אברונים בציטופלזמה שמסנתזים חלבון כאשר הם מכוונים לכך. כאשר mRNA נתקל בריבוזום, תחילה יש לפענח הודעות מקודדות מהגרעין. העבר RNA (tRNA) אחראי על "קריאת" תמליל ה- mRNA.

תפקיד ה- tRNA הוא לתרגם mRNA על ידי קריאת הקודונים בגדיל (קודונים הם קודים תלת בסיסיים שכל אחד מהם תואם חומצת אמינו). קודון של שלושה בסיסים חנקניים קובע איזו חומצת אמינו ספציפית להכין.

העברת RNA מביאה את חומצת האמינו הנכונה לריבוזום על פי כל קודון כך שניתן להוסיף את חומצת האמינו לחוט החלבון הגדל.

שרשרות של חומצות אמינו קשורות זו לזו ריבוזום לבנות חלבונים בהתאם להוראות המועברות באמצעות mRNA. חלבונים רבים ושונים קיימים בריבוזומים, כולל RNA ריבוזומלי (rRNA) המהווה חלק מהריבוזום.

RNA ריבוזומלי הוא קריטי לתפקוד הריבוזומלי ולסינתזת חלבונים ולכן הריבוזום מכונה מפעל החלבונים של התא.

במובנים רבים, rRNA משמש כ"קשר "בין mRNA ל- tRNA. בנוסף, rRNA מסייע בקריאת ה- mRNA. rRNA מגייס tRNA כדי להעביר את חומצות האמינו המתאימות לריבוזום.

microRNA (מירנה) מורכב ממולקולות RNA קצרות מאוד שהתגלו לאחרונה. מולקולות אלה עוזרות לשלוט בביטוי גנים מכיוון שהן יכולות לתייג mRNA לצורך פירוק או למנוע תרגום לחלבונים חדשים.

כלומר מירנה יש את היכולת לווסת את הגנים למטה או להשתיקם. חוקרים בביולוגיה מולקולרית רואים כי מירנה חשוב לטיפול בהפרעות גנטיות כמו סרטן, כאשר ביטוי גנים יכול להניע או למנוע התפתחות מחלות.