מחומצות גרעין לחלבונים
תהליך התרגום
בדנ"א טמון הקוד הגנטי, המהווה מפתח ליצירת חלבונים.
מהו הקוד הגנטי?
הגדרה: אוסף כל הקודונים שבעזרתם המידע המצוי בחומצות הגרעין (ברנ"א שליח) מתורגם ליצירת חלבון.
הקוד הגנטי הוא אוניברסלי – אצל כל היצורים החיים אותן החומצות האמיניות מקודדות על ידי אותם הקודונים.
הקוד הגנטי הוא בלתי חפיף – כל נוקלאוטיד שייך לקודון אחד.
שאלות
לרוב החומצות האמיניות יש יותר מקודון אחד.
AUG הוא קודון התחלה וכן אחד משני הקודונים של מתיונין.
יש שלושה קודוני עצירה המסמלים את סיום סינטזת החלבון, והם אינם מקדדים חומצה אמינית.
שאלות
///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
תהליך התרגום הינו תהליך היווצרות חלבונים.
בתהליך זה יש מעבר משפת חומצות הגרעין/משפת הבסיסים- G, A, U, C, לשפת חומצות אמיניות המהוות את הבסיס לחלבון.
בתהליך זה משתתפים 3 סוגי RNA:
mRNA (רנ"א שליח) - מכיל על גביו את הקידוד לחלבון המתאים.
tRNA (רנ"א מעביר) - משמש כקושר בין שפת החלבונים לשפת חומצות הגרעין.ב-RNA זה בצד אחד יש חומצות אמיניות ובצד השני יש 3 בסיסים, הנקראים אנטי קודון, המסוגלים להתחבר לשלושת הביסים המשלימים הנמצאים על mRNA.
למעשה ה-tRNA משמש כ"מתורגמן" בתהליך. מצדו האחד הוא "מבין" את שפת החומצות האמיניות ומצדו האחר הוא "מבין" את שפת הבסיסים. בתא יש סוגים שונים של tRNA, הנבדלים זה מזה באנטי קודונים כל אחד קושר חומצה אמינית אחת מבין עשרים חומצות האמיניות הקיימות.
rRNA (רנ"א ריבוזומלי) המהווה חלק נכבד ממבנה הריבוזום ומבצע את החלק הפעיל בתהליך התרגום.
///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
tRNA- רנ"א מעביר
בנוי משרשרת אחת בעלת מבנה דמוי עלה תלתן, המיוצב על ידי קשרי מימן בין הבסיסים.
בשרשרת קיימים 60-90 נוקלאוטידים (לרוב 76).
רוב הבסיסים בה הם ארבעת הבסיסים המוכרים מהרנ"א שליח.
למולקולה שני אתרי קישור חשובים:
א. קצה 3’ – שהחומצה האמינית נקשרת אליו בקשר אסטרי. קצה זה מכיל תמיד את שלושת הנוקלאוטידים CCA.
ב. אנטי־קודון – שלָשת נוקלאוטידים משלימה לקודון החומצה האמינית הקשורה בקצה 3’.
בעזרת האנטי־קודון יתקשר הרנ"א-מעביר לרנ"א שליח על הריבוזום.
כיוון קריאת הקודונים על ה־mRNA הוא מקצה 5’ לקצה 3’.
כיוון קריאת האנטי־קודון על ה־tRNA גם הוא מקצה 3’ לקצה 5’.
///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
מבנה ה tRNA
הקשר בין הרנ"א-מעביר לחומצה האמינית
-
החומצה האמינית מתקשרת לקצה 3 של הרנ"א-מעביר.
-
בקצה זה קשור הנוקלאוטיד שהבסיס אדנין – A תמיד מחובר אליו.
-
הקשר בין הנוקלאוטיד לחומצה האמינית הוא קשר אסטרי שנוצר בין ה־OH של פחמן 3 בריבוז לקבוצה הקרבוקסילית של החומצה האמינית. הקצה ה־N משוחרר.
ייחודיות של הרנ"א מעביר
קיים tRNA ייחודי לכל חומצה אמינית, אך ידוע שלכל חומצת אמינו מקודדים כמה קודונים כמו לפרולין וללאוצין. מרבית הקודונים זהים בשני הבסיסים הראשונים ונבדלים בבסיס השלישי.
שאלות
האם יש יותר מ־tRNA אחד לחומצה אמינית אחת? או לחלופין, האם יש tRNA שיכולים להיקשר ליותר מקודון אחד?
התשובה:
א. יש יותר מ־tRNA אחד לכל חומצה (לפי ספר הלימוד, יש בערך 60 סוגי tRNA שונים).
ב. מקצת ה־tRNA נקשרים במדויק רק לשני הנוקלאוטידים הראשונים בקודון.
עובדה זו מסבירה כיצד אפשרי שרוב הקודונים המקדדים לאותה חומצת אמינו יהיו שונים רק בנוקלאוטיד האחרון.