RNA

מתוך ויקיפדיה, האנציקלופדיה החופשית
קפיצה אל: ניווט, חיפוש
Disambig RTL.svg המונח "רנ"א" מפנה לכאן. לערך העוסק בשנה העברית ה'רנ"א (1490‏-1491), ראו ה'רנ"א.
הסליל החד גדילי של ה-mRNA המכונה גם RNA שליח. סגול - אטום פחמן, לבן - אטום מימן, אדום - חמצן, צהוב - חנקן
מבנה מולקולת ה-RNA. קבוצות הזרחה באדום-כתום, הריבוז בירוק, והבסיסים החנקנים בירוק-כחול
צילום של RNA שהופק מתאי DA3 (סרטן בלוטת החלב של עכברים). ה-RNA הורץ באלקטרופורזה והופרד לפי גודל. ניתן לראות שתי תת-היחידות של rRNA, ובאופן מעומעם את מולקולות ה-tRNA. בגלל השונות הרבה בגודל מולקולות ה-mRNA מולקולות אלו אינן יוצרות פס

RNA (ראשי תיבות באנגלית של Ribonucleic acid, חומצה ריבונוקלאית; לעתים בתעתוק לעברית: רנ"א) היא מולקולה, המורכבת מיחידות חוזרות של בסיסים חנקניים המחוברים בעזרת שלד של ריבוז וקבוצת זרחה. שלושה בסיסים זהים לבסיסי ה-DNA, והם אדנין (A), ציטוזין (C), וגואנין (G). בסיס אחד שונה - אורציל (U) ב-RNA, במקום תימין (T) ב-DNA. כמו ב-DNA, גם ב-RNA, כל יחידה חוזרת עם השלד שלה נקראת נוקלאוטיד. בניגוד ל-DNA, ה-RNA מורכב מגדיל אחד בלבד בדרך כלל (אף שקיים גם RNA דו-גדילי dsRNA שמשמש כחומר הגנטי של וירוסים מסוימים ובאאוקריוטים יש לו תפקיד חשוב במנגנון ה-RNAi). המבנה הזה מאפשר לו להשתתף בתרגום המידע הגלום בו לחומצות אמינו המרכיבות חלבונים ולבצע פעולות נוספות.

תאוריות מודרניות משערות כי ה-RNA היה הראשון מהחומרים התורשתיים. ה-RNA יכול לשכפל את עצמו (rRNA) וגם להאיץ תהליכים, בדומה לחלבונים.

תפקיד ה-RNA[עריכת קוד מקור | עריכה]

מגוון מולקולות RNA בתא משמשות בתהליך ביטוי המידע הגנטי הנמצא ברצף ה-DNA. המידע על ה-DNA משמש ליצירת רצף RNA משלים, הנקרא "שעתוק", והמכיל את המידע המקודד ב-DNA. יצירת הרצף המשלים נעשית על ידי האנזים RNA-פולימרז שיוצר שרשרת של RNA על בסיס גדיל DNA. תהליך זה הוא תהליך השעתוק. בהמשך מולקולת ה-RNA שנוצרה מתורגמת לחלבון, שנוצר על פי רצף הנוקלאוטידים. החלבון הוא לרוב התוצר הסופי שלו מקודד ה-DNA. כמו כן, קיימות בתא מולקולות RNA שאינן מקודדות לחלבון הנקראות ncRNA. מולקולות אלה מקודדות אף הן על ידי ה-DNA ולהן תפקידים שונים, למשל, תפקיד אנזימטי בתהליך התרגום וסינתזת החלבונים. על פי השערת עולם ה-RNA, מהווה ה-RNA את החומר הגנטי הקדום ביותר. עם התקדמות האבולוציה התפתחה מולקולת ה-DNA, ואילו ה-RNA הפך כביכול לחומר הגנטי המשני. עד לפני שנים מעטות סברו החוקרים כי מולקולת ה-RNA משמשת כ-"מולקולת עזר" למיצוי פוטנציאל החומר הגנטי הגלום ב-DNA. עם זאת, בשנים האחרונות עולה כי למולקולה זו תפקידים נוספים ומהותיים, כגון השתתפות בבקרת שעתוק גנים.

בווירוסים שונים משמש ה-RNA כחומר תורשתי, והם אינם מכילים DNA.

סוגי RNA עיקריים[עריכת קוד מקור | עריכה]

ה-RNA בתא מחולק לכמה סוגים, לפי פעילותו או תפקידו.

  • mRNA (קיצור של Messenger RNA) - מולקולת RNA המכילה את המידע שהיה קיים בגן מסוים ב-DNA והדרוש ליצירת חלבון מסוים. על פי הדוגמה הביולוגית המרכזית, רצף ספציפי ב-DNA מקודד לחלבון ספציפי, או מספר חלבונים. ה-mRNA הוא השליח הנושא את המידע שב-DNA לצורך תרגומו לחלבון.
  • rRNA (קיצור של Ribosomal RNA) - מולקולה המהווה את אבני הבניין של הריבוזומים. RNA ריבוזומלי מהווה כ-80% מכלל ה-RNA ברוב התאים. ה-rRNA מורכב מ-RNA וחלבון כאחד, אך מחקרים הוכיחו כי דווקא ה-RNA מבצע את הפעילות האנזימטית של הריבוזומים - סינתזת חלבונים.
  • tRNA (קיצור של Transfer RNA) - מולקולת עזר בסינתזת החלבונים. תפקיד ה-tRNA הוא להתאים את חומצות האמינו, שהן אבני הבניין של החלבונים, על פי הקוד הגנטי.
  • סוג נוסף, אך פחות מוכר, הוא smallRNA, שהם מולקולות RNA קטנות בעלות תפקידים שונים בתא. לא ידוע עליהן הרבה, אך לאחרונה ההכרה בחשיבותן הולכת ומתגברת, וכך גם המחקר עליהן.

מבנה ה-RNA[עריכת קוד מקור | עריכה]

כפי שהוסבר, ה-RNA בנוי מיחידות חוזרות של נוקלאוטידים, והוא לרוב חד-גדילי. עם זאת, גם ל-RNA יש את היכולת לבצע זיווג בסיסים, כמו ל-DNA, מה שחשוב בשביל ליצור מבנים שניוניים בגדיל. כאשר על אותה מולקולת RNA, משמע על אותו גדיל, יש בסיסים שיכולים להתקשר זה עם זה וליצור מבנים שונים, כמו לולאות על הסליל. למבנים שניוניים אלה תפקידים חשובים, בין השאר בבקרת השעתוק והתרגום. חשיבות נוספת של האפשרות לזיווג בסיסים היא האפשרות ליצור גדיל RNA על סמך גדיל DNA, ועל ידי כך בעצם להוציא מהכוח אל הפועל את המידע הגנטי.

חוסר היציבות הכימית של RNA[עריכת קוד מקור | עריכה]

RNA היא מולקולה לא יציבה בעלת זמן מחצית חיים קצר יחסית. הסיבה לכך נעוצה במבנה של שלד ה-RNA. בעוד שב-DNA בעמדה 2' שעל הריבוז יש מימן בלבד, ב-RNA נמצאת קבוצות כהל המגיבה בקלות עם הזרחן שבשלד ה-RNA (ראו תרשים). קבוצת הכהל תוקפת את הזרחן בתגובה מסוג התמרה נוקלאופילית אינטרא-מולקולרית (תוך מולקולרית) אשר גורמת לפירוק הקשר הפוספו דיאסטרי המחבר את שרשרת ה-RNA. חוסר היציבות הזה גורם למחקר על ה-RNA להיות קשה יותר, כי אי אפשר לאגור אותו בקלות במעבדות לצורך מחקרים.

ראו גם[עריכת קוד מקור | עריכה]

קישורים חיצוניים[עריכת קוד מקור | עריכה]