mRNA

מתוך ויקיפדיה, האנציקלופדיה החופשית
קפיצה לניווט קפיצה לחיפוש
מסלול ה-mRNA בתא איקריוטי
תהליך התרגום

mRNA (קיצור באנגלית של Messenger RNA; בעברית: רנ"א שָׁלִיחַ) הוא אחד מסוגי ה-RNA הנמצאים בתאיהם של יצורים חיים.

יצירת הmRNA[עריכת קוד מקור | עריכה]

ה-mRNA הוא תוצרו של תהליך השעתוק, במהלכו מסונתז גדיל בודד של mRNA לפי רצף ה-DNA. לאחר מכן מיוצר חלבון חדש לפי רצף ה-mRNA, זאת לפי כללי הקוד הגנטי. ה-mRNA מהווה אם כן את שלב הביניים בין ה-DNA והחלבון, כשלב הראשון של הדוגמה המרכזית של ביולוגיה מולקולרית. הRNA לעומת הDNA, מורכב מריבוז (במקום דאוקסיריבוז), מבסיסים חנקניים A, U, G, C (במקום ATGC), והוא חד גדילי. כאשר יש צורך בחלבון מסוים בתא, נשלחת הוראה לייצר mRNA מהגן המכיל את המידע הדרוש לייצר החלבון. הmRNA נוצר על ידי RNA פולימראז, המחבר נוקליאוטידים חופשיים זה לזה בקשר פוספודיאסטרי, בדומה לפעולת הDNA פולימראז. אולם, בניגוד לו, הRNA פולימראז אינו זקוק לתחל (פריימר) על מנת לסנתז גדיל RNA חדש. מאריך את מולקולת ה RNA מקצה 5׳ לקצה 3׳– כלומר מוסיף נוקלאוטידים לקצה 3׳ של המולקולה, כאשר הגדיל המשמש כתבנית הוא הגדיל הנגדי לגדיל בו נמצא הגן המבוקש. גדיל התבנית מכונה antisense, והגדיל בו מצוי הגן מכונה sense. גדיל הmRNA מתנתק מהDNA על ידי יצירת מבנה המכונה hairpin loop,

במקום שימוש בפריימר, RNA פולימראז 'יודע' היכן הגן המבוקש מתחיל בזכות רצפי הפרומוטור, מקטעי DNA אופייניים המציינים אזור של גן, וממוקמים באזור 5' שלו, לפני אזור תחילת השיעתוק. אזורים אילו מאופיינים ברצפים של TATA ושל CAT, המכונים 'TATA box' ו 'CAT box, והם שמגדירים את כיוון השיעתוק והגדיל ממנו ישועתק הmRNA. לאזור הפרומוטור נקשר קומפלקס של חלבונים ובכללם RNApol על מנת להתחיל את תהליך השיעתוק.

אופי ה-mRNA[עריכת קוד מקור | עריכה]

ה-mRNA הוא תוצרו של תהליך השעתוק, במהלכו מסונתז גדיל בודד של mRNA לפי רצף ה-DNA. לאחר מכן מיוצר חלבון חדש לפי רצף ה-mRNA, זאת לפי כללי הקוד הגנטי. ה-mRNA מהווה אם כן את שלב הביניים בין ה-DNA והחלבון.

תהליך סינתזת החלבון לפי תבנית ה-mRNA נקרא תרגום. בתאים פרוקריוטיים (חיידקים) מתבצעים השעתוק והתרגום באותו החלל, כיוון שבחיידקים אין גרעין תא או חלוקה כלשהי של התא למחיצות. בתאים איקריוטיים, לעומת זאת, מיוצר גדיל ה-mRNA בגרעין התא (כיוון ששם שוכן ה-DNA). לאחר מכן נודד ה-mRNA אל מחוץ לגרעין, אל הציטופלזמה, שם הוא מתורגם לחלבון על ידי הריבוזומים.

כאשר הרנ"א שליח מגיע לריבוזום, אל הקודון מוצמד אנטי קודון המתאים לו והמורכב ממולקולות נוספות של רנ"א המכונות רנ"א מעביר (tRNA או transfer RNA) האנטי קודון נושא בצידו האחר חומצות אמינו שונות כך שממולקולת רנ"א שליח אחת שאורכה 3n בסיסים נוצר חלבון שאורכו הוא n חומצות אמינו.

באאוקריוטים, לפני שה-mRNA יוצא מגרעין התא,הוא עובר מספר עיבודים:

  1. 5' Cap - מודיפיקציה בקצה 5', יש קישור של גואנין ממותל לקצה 5' של הmRNA דרך גשר של שלושה פוספטים, קשר של 5' ל5'. את הקשר עושה אנזים מיוחד בשם גואנליל טרספראז. הcap מעלה את יציבות הmRNA ומגן עליו מפני דגרידציה על ידי אקסונוקלאזות שמתקשות לפרק קשר של 5' ל5'.
  2. פוליאדנילציה - הוספת זנב polyA לקצה 3', יש סיגנל לפוליאדנילציה ברצף הטרמינציה של הmRNA. יש חיתוך של הקצה 3' המיותר שאחרי רצף הסיגנל ואז הוספה של זנב polyA על ידי פולי אדנילאז מרצף הסיגנל. זנב הpolyA יכול להגיע למאות בסיסים לאחר אזור הגן, ותפקידו גם להעלות את יציבות הmRNA ולהגן מפני נוקלאזות שמפרקות את הבסיסים. כי עד שהדפוליאדנציה - הפירוק של זנב הpolyA מתרחש, הmRNA הספיק להיות מתורגם מספיק פעמים.
  3. שחבור (Splicing) - אנזימים מסוימים קוטעים ממנו רצפי נוקלאוטידים חסרי משמעות גנטית (אינטרונים, אשר לא מקודדים לחומצות אמינו מסוימות); תהליך זה נקרא שחבור (Splicing).

בפרוקריוטים לא מתרחש שחבור, ומקטעי הmRNA מתחילים לעבור תרגום תוך כדי שעתוקם. דבר זה מתאפשר בזכות זאת שלתאיהם אין גרעין ושני התהליכים - שעתוק ותרגום - מתבצעים בציטופלזמה.

ראו גם[עריכת קוד מקור | עריכה]

קישורים חיצוניים[עריכת קוד מקור | עריכה]

ויקישיתוף מדיה וקבצים בנושא MRNA בוויקישיתוף