המידע התורשתי בתא מצוי בגרעין. הגרעין הוא המפקח על כל התהליכים המתרחשים בתא.
בדנ"א מצוי מידע להרכבת חלבונים בתאים. ביטוי המידע הגנטי המצוי בגרעין נעשה בדרך הבאה:
- תעתוק (transcription): הסליל הכפול של הדנ"א נפתח במקום הרצוי, ועל בסיס גדיל אחד נבנית מולקולת mRMA (רנ"א-שליח), הניתקת מהדנ"א. בתהליך משתתפים נוקלאוטידים חופשיים ואנזימים המצויים בגרעין.
- עיבוד מולקולת ה- mRNA (splicing): העיבוד כולל הוספה והשמטה של קטעים. ההוספה היא של מפר בסיסים בתחילת המולקולה ובסופה, וההשמטה כוללת קטעים מסוימים בתוך המולקולה. לאחר החיתוך הקצוות החתוכים מודבקים זה לזה (כמובן שכל זה נעשה בעזרת… אנזימים).
יש מקרים שבעקבות עיבוד שונה רצף בסיסים בדנ"א משמש מקור לכמה מולקולות חלבון שונות. - מולקולת ה- mRNA יוצאת מהגרעין לציטופלסמה ומתיישבת על הריבוזומים (אברונים בהם מיוצרים חלבונים).
- תרגום (translation): המידע ליצירת חלבון מוצפן בקוד של נוקלאוטידים. כל 3 נוקלאוטידים מקודדים לחומצה אמינית. כל שלשה כזו נקראת קודון. המולקולה המשתתפת בתהליך התרגום היא מולקולת tRNA. בכל מולקולת tRNA ישנם שני אתרים חשובים: בצד אחד אתר המכיל 3 נוקלאוטידים הנקשרים לקודון ב- mRNA. אתר זה נקרא אנטי-קודון. בצד השני של המולקולה נמצא אתר התקשרות לחומצה אמינית המתאימה לקודון הספציפי.
לכל חומצה אמינית יש יותר מקודון אחד, כמו כן יש קודון התחלה וקודון סיום. - בריבוזום נוצרת שרשרת פוליפפטידית על פי המידע בדנ"א. לעיתים החלבון שמתקבל הוא חלבון פעיל ולעיתים עליו לעבור עיבוד על מנת להפוך מחלבון לא- פעיל לחלבון פעיל.
בקרה על ביטוי גנים
בגרעין של כל תא יש מידע ליצירת אלפי חלבונים שונים. אולם התא אינו מייצר את כל החלבונים, כל הזמן ובאותה כמות.
מנגנוני הבקרה השונים הם אלו הקובעים מתי מידע גנטי יבוא לידי ביטוי בתא. מנגנוני הבקרה יכולים להיות מופעלים ע"י מסרים המועברים לתא מבחוץ למשל ע"י הורמונים וכן ע"י תהליכים המתרחשים בתא עצמו ויכולים להפעיל את מנגנוני הבקרה. הבקרה על אופן ביטוי הגנים, זאת אומרת הבקרה על אילו חלבונים ייוצרו בתא, יכולה להיות בשלבים שונים:
א. בתעתוק.
ב. בעיבוד ה- mRNA.
ג. בתרגום.
ד. בעיבוד החלבון.
לדוגמה, ישנם שני מודלים המתארים בקרה בשלב התעתוק:
- אנזים התעתוק יכול לפעול רק אם מתקשרת מולקולה ייחודית לאזור הבקרה של הגן, ללא נוכחות מולקולה זו אין אפשרות לבצע תעתוק. המולקולות הנקשרות לאזור הבקרה נקראות מולקולות משרן.
גנים המגיבים לנוכחות הורמוני מין פועלים בדרך זו. הורמוני המין, המופרשים בגיל ההתבגרות, גורמים לשינויים שהם תוצאה של הפעלת גנים ייחודיים בתאי גוף מסויימים. ההפעלה מתרחשת כאשר מולקולת ההורמון נקשרת לאזור הבקרה של גנים אלו. - אנזים התעתוק יכול לפעול רק כאשר אזור הבקרה של הגן חשוף. כאשר נקשרת לאזור הבקרה מולקולה ייחודית, נחסמת דרכו של האנזים ולא ניתן לבצע תעתוק. מולקולות אלו, הנקשרות לאזור הבקרה נקראות מולקולות דכאן.
חזרה אל העמוד הראשי: סיכומים לבגרות בביולוגיה \ התא
