:: wikimiki.org ::

שחבור

שחבור

שחבור (splicing) הוא אחד מהתהליכים המתרחשים בתא איקריוטי והמערבים רנ"א. בתהליך השחבור מולקולת רנ"א שמסונתזת בתהליך השעתוק, עוברת עריכה, ומתקבלת מולקולה המכונה רנ"א בוגר (mature RNA). מולקולה זו יכולה לעזוב את גרעין התא שבו מתרחש השעתוק והשחבור לעבור לציטופלסמה. בציטופלסמה לרנ"א תפקידים שונים בתהליך התרגום, שבסופו מסונתז חלבון חדש.
הגן המשועתק בייצורים איקריוטיים מכיל בדרך כלל מקטעים שאינם מקודדים לחלבון או רנ"א פעיל המכונים אינטרונים (introns) המשולבים בין המקטעים המקודדים המכונים אקסונים (exons). מטרת תהליך השחבור הינה "לשלוף" (splice) מתוך הרנ"א הלא מעובד את האינטרונים ולהשאיר מולקולת רנ"א שתכיל אך ורק את המקטעים התפקודיים.
הקומפקס שמבצע את השחבור קרוי ספייסוזום והוא מכיל שילוב של אנזימים ומולקולות רנ"א בעלות תפקיד קטליטי.
תהליך השחבור, בשל חשיבותו הרבה הוא תהליך מבוקר מאוד. הבקרה הבסיסית היא באמצעות "סימון" המקטעי בדנ"א שבמהם מתבצע חיתוך הרנ"א. אתרים אלה נקראים donor site וacceptor site ובשלב ביניים נוצרת ביניהם לולאה המכילה את האינטרון לפני שזה מוסר מהרנ"א. אף שברור שמנגנון השחבור הוא מורכב ביותר וכולל מרכיבים רבים, גורמים מעטים בלבד מבקרת השחבור ידועים כיום.
תהליך השחבור על אותה מולקולת הרנ"א אינו מתרחש תמיד באותה צורה. שתי מולקולות רנ"א זהות יכולות לעבור בתא שחבורים שונים, תופעה הידועה כשחבור אלטרנטיבי (alternative splicing). תופעה זו היא האחראית לכך שמספר גנים מצומצם יחסית יכול להביא לכמיליון תוצרים חלבוניים שונים האפשריים בתא איקריוטי.

קישורים חיצוניים

[http://www.snunit.k12.il/heb_journals/mada/325246.html שחבור רנ"א בהרחבה] קטגוריה:גנטיקה

תא

תא (Cell) הוא יחידת החיים הבסיסית בעולם הטבע. כל היצורים מלבד נגיפים מורכבים מתא אחד או יותר. ישנם יצורים המורכבים מתאים פשוטים וחסרי גרעין, כמו החיידקים למשל, ישנם יצורים חד תאיים המורכבים מתא אחד בלבד, כמו הסנדלית או האמבה לדוגמא, וישנם יצורים המורכבים ממיליוני תאים, כמו האדם או עץ.

חקר התא בהיסטוריה

הכל החל, בעיקבות כך ש רוברט הוק בנה את המיקרוסקופ הראשון, ולאחר מכן צפה במיקרוסקופ שלו בפקקי שעם, ושם, דפנות תאי השעם הזכירו לו את תאי הנזירים, ולכן הוא טבע את המונח - תא (Cellula). גם אחריו, אנתוני ון לייבנהוק שיפשף עדשות, ומהם הוא בנה מיקרוסקופ, איתו הוא ראה יצורים חד תאיים שמצא על ידי התבוננות במי גשם, ובו הוא ראו גם בקטריות, שבאו מגופו עצמו. הוא תיאר בעזרת המיקרוסקופ ה"חדיש" שלו גם תאי דם, תאי זרע ויצורים קטנים בהרבה. אך למרות כל הגילויים והתצפיות הללו, עדיים האנשים בתקופתם לא הצליחו להבין את מבנה התא. רק לאחר מכן, בהופעתה של התאוריה התאית, החלה הבנת התא ומבנהו. במאה ה-19, בשנת 1838, הוצעה תאוריה זו על ידי שני חוקרים גרמנים - מתייס שליידן ותיאודור שוואן. התאוריה טוענת שכל היצורים החיים מורכבים מתאים ומרכיבים של תאים. למרות שהיו מיקרוסקופים עוד לפני תקופתם של שליידן ושוואן, רק הם היו הראשונים שניסחו את התאוריה התאית, למרות שאף הם האמינו שיצורים חיים נוצרים ספונטנית. התאוריה התאית הורחבה לאחר מכן על ידי חוקר גרמני נוסף, ששמו וירכאו. כעת התאוריה התאית טענה דבר נוסף, והוא, שתאים אינם נוצרים ספוטנית, אלא רק מתא אחר. מייחסים לו את המשפט בלטינית הקובע שכל התאים באים מתא אחר (Omnis cellula e cellula).

סוגי תאים

נהוג לחלק את התאים על פי מבנם לשני סוגים:
- תא אאוקריוטי- תא הבנוי מאברונים ממודרים בעזרת קרום תא (ממברנה), תא זה מכיל אברונים רבים שהמרכזי מביניהם הוא הגרעין, המכיל בתוכו את החומר התורשתי (תא דם אדום הוא מקרה מיוחד בו מאבד התא את הגרעין במהלך הווצרותו מתא אב). החיות העילאיות - משמרים המורכבים מתא בודד ועד בני אדם המורכבים ממליוני תאים אאוקריוטיים. הצמחים מורכבים גם הם מתאים אאוקריוטים השונים במקצת מתאי היצורים החיים.
- תא פרוקריוטי- תא שאינו ממודר, בעל ממברנה חיצונית בלבד. בתוך ממברנה זו נמצא כל חומר התא - מאנזימים המשמשים לפירוק המזון ועד החומר התורשתי. חיידקים הינם תאים פרוקריוטיים. מזון

מבנה התא

מבנה התא משתנה מיצור ליצור ואין תא דם של נמר זהה לתא בעלה של נרקיס או לתא דם של אדם. גם ביצורים עצמם מבנה התאים ותיפקודם שונה זה מזה, התאים המרכיבים את הלב לדוגמא שונים מתאים בכבד. לקבוצת תאים בעלי מכנה משותף של מוצא, תפקוד ומבנה המבצעים יחדיו פעולה מסויימת קוראים רקמת תאים.

אברונים

אברונים הנקראים גם אורגנלות הם מבנים קטנים ומורכבים הנמצאים בתוך התא וממלאים תפקידים שונים בחיי התא. אפשר לראותם כאיברים זעירים, ולכן הם נקראים אברונים. יש אברונים נפוצים המצויים בתוך כל תא, לעומת זאת, ישנם אברונים נדירים המיוחדים לסוגי תאים מסויימים בלבד. להלן האברונים המתפקדים בתא:
- קרום התא (ממברנה)
- ציטופלסמה
- רשתית אנדופלזמית
- ציטוסקלטון
- ER (רטיקולום אנדופלסמי)
- פרוקסיסום
- ריבוזום
- אנדוזום
- דופן התא

ראו גם

- מיטוזה
- מיוזה

קישורים חיצוניים

- [http://library.thinkquest.org/C004535/introduction.html Cellupedia] - מקור מידע ומדריך על התא (באנגלית)
- ja:細胞 ko:세포 ms:Sel simple:Cell th:เซลล์ (ชีววิทยา)

רנ"א

RNA היא חומצה ריבונוקלאית, המורכבת משרשרת של סוכר-זרחן-סוכר-זרחן... וכן הלאה, כשהבסיסים (A, U, C, G) מחוברים לשיירי הסוכר כלפי חוץ. על פי השערת עולם הרנ"א, מהווה ה־RNA את ה"חומר הגנטי" הקדום ביותר, אך 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, ותפקידיה הצטמצמו לכדי:
- mRNA - מולקולת RNA שתפקידה העברת החומר הגנטי שב־DNA מגרעין התא אל הריבוזום (אברון יצור החלבון).
- rRNA - מולקולה המהווה את אבני הבניין של הריבוזום. RNA ריבוזומלי מהווה כ80% מכלל ה RNA ברוב התאים. הריבוזום מוכב משתי תת יחידות- בתאים אאו קריוטים 18S ו28S, בתאים פרוטריוטים תת היחידות הן בגודל 16S ו23S.
- tRNA - מולקולת עזר ליצירת החלבון אשר תפקידה העברת חומצות האמינו המתאימות לריבוזום.
- microRNA - מולקולות RNA קטנות (בערך 22 נוקלאוטידים) במהוות חלק ממנגנון השתקת הגנים RNAi
- snRNA - מולקולות RNA קטנות גרעיניות, תפקידם לוסת שעתוק גנים ספציפים.
- snoRNA - מולקולת RNA קטנה גרעינונית, ידועות כ100 מולקולות כאילו ותפקידיהם כוללים- שימוש תבנית לטלמור, מעורבות בחיתוך ומטילציה של פרקורסרים (צורות לא בשלות) של מולקולות rRNA. עם זאת, בשנים האחרונות עולה כי למולקולה זו תפקידים נוספים ומהותיים כגון השתתפות בבקרת שעתוק גנים.

ההבדלים בין ה־DNA ל־RNA

- ב־RNA שייר הסוכר הינו שלם, בעוד שבשייר הסוכר (ריבוז) ב־DNA חסר הידרוקסיל (קבוצת OH).
- ב־RNA הבסיסים הם U, A, C, G בעוד שב־DNA הבסיסים הם T, A, C, G.
- מולקולת ה־RNA החד גדילית מסוגלת להתקפל וליצור מבנים מרחביים מיוחדים (כגון hair pin).
- בנוסף לארבעת הבסיסים הקלאסיים, מכילות רבות ממולקולות ה־RNA גם בסיסים מיוחדים. הדוגמה המרכזית של הביולוגיה עוסקת בתהליך התרגום של החומר התורשתי לחלבונים בתאים פרוקריוטיים ובתאים אוקריוטיים (של בני אדם לדוגמה), ועל פיה מולקולת ה־DNA הדו־גדילית מתורגמת למולקולת RNA חד־גדילית, וזאת בתורה מתרגמת חלבונים. (DNA-->transcription--->RNA---->translation---->protein)

ראו גם

השערת עולם הרנ"א קטגוריה:גנטיקה קטגוריה:תא ja:リボ核酸 ko:RNA

שעתוק (ביולוגיה)

שעתוק (Transcription) הוא תהליך בביולוגיה של התא שבו מולקולת רנ"א מסונתזת על-גבי מולקולת דנ"א המשמשת כתבנית. שעתוק הוא התהליך שבו נוצרת מולקולת רנ"א שליח, והוא שלב מקדים לתהליך התרגום, שבו הרנ"א-שליח משמש כתבנית ליצירת חלבון. באיקריוטיים בתהליך זה משועתק גן בודד. בפרוקריוטיים, לעיתים משועתקת קבוצת גנים רציפה על-גבי הכרומוזום. קבוצה זו נקראת אופרון. בנוסף ליצירת רנ"א שליח, בתהליך השעתוק נוצרות גם מולקולות רנ"א בעלות תפקידים נוספים בתא, לדוגמא רנ"א ריבוזומלי.
בניגוד לתהליך השכפול, תהליך השעתוק אינו מכיל מנגנון תיקון, ולכן מידת האמינות שלו נמוכה יותר, ויש סבירות גבוהה יותר לטעויות בשעתוק. עם זאת, מכיוון שמשך זמן החיים של מולקולות הרנ"א קצר, הסיכוי שטעות בתהליך תגרום נזק משמעותי למנגנון התאי הוא נמוך. מולקולות הרנ"א מתחלפות פעמים רבות במהלך חיי התא, ולכן טעות באחד מהם תגרום לנזק זמני בלבד, אם בכלל.
לתהליך השעתוק מתלווים מספר תהליכים נוספים שעוזרים, בין השאר, לשמור על יציבות מולקולת הרנ"א הנוצרת. התהליכים הידועים הבולטים הם:
- תהליך הוספת הכיפה (capping) לקצה 5' של רנ"א שליח.
- תהליך הוספת זנב הפוליאדנין (polyA tail) לקצה 3' של רנ"א שליח.
- תהליך השחבור (splicing) שבו מולקולת הרנ"א המסונטזת עוברת שינויים. יש לציין שתהליכי העיבוד המתוארים לעיל מתחילים כנראה עוד לפני סיום תהליך השעתוק. בנוסף, שעתוק נוסף של אותו גן או אופרון (על ידי קומפקלסים נוספים של הרנ"א פולימראז), גם כן יכול להתחיל לפני סיום השעתוק.

הבדלים בשעתוק בין הפרוקריוטיים לאיקריוטיים

- בפרוקריוטיים חסרי הגרעין, התהליך כולו מתרחש בציטופלסמה. באיקריוטיים התהליך מתרחש בגרעין התא. לאחר סיום השעתוק ומספר פעולות עריכה (כגון שחבור), רנ"א שליח יוצא מהגרעין לציטופלסמה, שם מתרחש תהליך התרגום. היתרון בהפרדה זו הוא בכך שקיימת אפשרות לביצוע בקרה נוספת באמצעות סלקטיביות משתנה של מעטפת הגרעין.
- בפרוקריוטיים תהליך התרגום יכול להתחיל עוד בטרם מסתיים השעתוק. שילוב זה אינו אפשרי באיקריוטיים בשל הפרדת האברונים (השעתוק מתרחש בגרעין והתרגום בציטופלסמה).
- באיקריוטים התהליך כולו מורכב יותר וקיימים יותר פקטורי שעתוק שמעורבים בכל שלביו.
- בעוד שבפרוקריוטיים קיים רק קומפלקס אחד של רנ"א פולימראז, באיקריוטיים מוכרים שלושה קומפלקסים שונים.

תיאור כללי של התהליך

בתהליך השעתוק, מולקולות רנ"א חדשה מסונתזת על-גבי תבנית של מולקולת דנ"א קיימת. בדומה לתהליך השכפול, הגדיל החדש נוצר על-פי עקרון זיווג בסיסים, שבו הבסיס A חובר ל-U (האנלוגי ל-T בדנ"א) ו-C חובר ל-G. כך גדיל הרנ"א מכיל רצף משלים (complementary) לרצף תבנית הדנ"א שלפיה נוצר.
כיוון תהליך הסינתזה הוא מקצה 5' של מולקולת הרנ"א הנוצרת אל קצה 3' שלה (מקצה 3' לקצה 5' של דנ"א התבנית). הקומפלקס האנזימתי היוצר את מולקולת הרנ"א קרוי רנ"א פולימראז. התהליך מתחלק לשלושה שלבים עיקריים - אתחול (initiation),התארכות (elongation) וסיום (termination).

אתחול

התהליך מתחיל כאשר הרנ"א פולימראז מזהה את רצף הפרומוטר של הדנ"א המשועתק. רצף זה נמצא במרחק של עשרות עד מאות בסיסים מתחילת הגן עצמו ולרוב מורכב ממספר רצפים קצרים המצויים בסמיכות זה לזה. טרם קישור הרנ"א פולימארז לדנ"א, פקטורי שעתוק נקשרים לרצפים שונים בפרומוטר ועוזרים בגיוס הפולימראז. בשלב זה הדנ"א הוא עדיין דו-גדיל אשר אינו מאפשר ביצוע שעתוק.
הדנ"א נפתח באתר האתחול (initiation site) ונחשפים שני גדיליו. אתר האתחול מצוי כ-10 בסיסים לפני תחילת האזור המשועתק. סינתזת רנ"א, בניגוד לסינתזת דנ"א בתהליך השכפול, יכולה להתחיל מנוקלאוטיד רנ"א בודד ולכן אין צורך במנגנון הפריימרים.
קיימת העדפה להתחיל את השעתוק מבסיס ATP או GTP. הפירימידינים CTP וUTP אינם מועדפים בשלב זה.
בפרוקריוטיים, בשלב הקישור הראשוני של הפולימראז הוא מחובר לפקטור סיגמא (σ factor) אשר מאפשר את הקישור הראשוני של הפולימראז לדנ"א, אך מונע את יציאת המולקולה המסונתזת מהקומפלקס. פקטור הסיגמא נושר מהקומפלקס אחרי סינתזה של כ-10 בסיסים. נשירת פקטור הסיגמא גורמת לשינוי קונפורמציה בקומפלקס הפולימראז שמהדק את קישורו לדנ"א ומאפשר את שלב ההתארכות.

התארכות

הרנ"א פולימראז מתקדם על-גבי תבנית הדנ"א ועבר כל בסיס בתבנית מקטלז זיווג נוקלאוטידים. כל נוקלאוטיד שנוסף מתחבר לרצף באמצעות קשר פוספודיאסטרי. בשלב זה נמצאים חלבונים נוספים, הקרויים פקטורי אלונגציה שנחוצים לקיום התהליך.

סיום

ידועים שני מנגנונים לסיום תהליך השעתוק: # מנגנון שאינו תלוי בחלבון הרו (Rho-independent termination). במנגנון זה סימן סיום השעתוק הוא מבנה שניוני של הרנ"א המסמן את אתר ההסרה של הפולימראז. הרצף באתר הסיום הוא בד"כ פלינדרום שמקודד למבנה שניוני של סיכה (hairpin) המפריעה להמשך התקדמות הפולימראז. # מנגנון תלוי חלבון רו (Rho-dependent termination). מנגנון זה משתמש בפקטור סיום ρ (רו) שנקשר לרנ"א פולימראז. לאחר קישור זה, הפולימראז נושר מהתבנית. האזור שבו הרנ"א פולימראז נושר מהתבנית קרוי הטרמינטור (terminator).

בקרת שעתוק

בשל חשיבותו הרבה של התהליך הוא נמצא תחת בקרה כבדה. היום מאמינים שעיקר הבקרה בתהליך המעבר מגן המקודד בדנ"א לחלבון פעיל מתרחשת בשלב השעתוק. הסיבה לבקרה הכבדה כבר התחילת התהליך היא האנרגיה הרבה, בעיקר בדמות מולקולות ATP, שהגוף משקיע על מנת לסנטז מולקולת רנ"א ולאחר מכן ליצור על-פיה חלבון פעיל. עיקר הבקרה מתבצעת בכך שקישור קומבינטורי של כ4-8 פקטורים דרוש לרוב ע"מ להתחיל את תהליך השעתוק. פקטורים אלה משפעלים את תהליך השעתוק (activators). בנוסף, קיימים פקטורים אחרים, דכאנים (repressors), אשר במצבם הרגיל קושרים חתיכת דנ"א באזור הפרומוטר ואינם מאפשרים התחלת שעתוק של הגן. הסרתם מתבצעת לרוב ע"י משרן (inducer) שמביא בסופו של התהליך לתחילת השעתוק. המערכת הראשונה שבה נחקר תהליך זה היא אופרון הלקטוז.

חקר רמות ביטוי גנטי

בשנים האחרונות, חקר רמות הביטוי של הגנים, כתוצאה מתהליך השעתוק, תפס תאוצה רבה. באמצעות חלק מן השיטות החדשות ניתן למדוד בו-זמנית רמות ביטוי של כל הגנים בתא. השיטות העיקריות הן:
- שבבי דנ"א (DNA microarray)
- תגובת PCR
- Southern Blot

הערות היסטוריות

גילוי ראשוני של תהליך השעתוק התרחש ב-1965, במספר מעבדות במקביל in vitro (בתאים מבודדים). כבר בשלב זה התגלה שקיימים פקטורים נוספים המסייעים לסיום התהליך. בסוף שנות הששים מספר עבודות מאוניברסיטת הרוורד תיארו חלקים נרחבים ממנגנון השעתוק. חקר המנגנון נמשך עד היום, והדרך להבנה מלאה של התהליך עודנה ארוכה.

ראו גם

- תהליך השכפול

קישורים חיצוניים

- [http://www.geneticengineering.org/chemis/Chemis-NucleicAcid/RNA.htm תיאור תהליכי הרנ"א הכולל איורים] קטגוריה:גנטיקה

גרעין התא

גרעין התא הוא אברון הנמצא בכל התאים האוקריוטיים. הגרעין מכיל את החומר התורשתי בתאים, ובכך הוא האחראי לכל תפקוד התא.

מבנה

הגרעין מוקף בממברנה ופילמנטים מיוחדים. הממברנה מכילה נקבים חלבוניים הנקראים נקבוביות ומאפשרים מעבר בררני ביותר של חומרים מהציטופלסמה לפלסמת הגרעין ולהפך. המולקולות החשובות ביותר שעוברות מהגרעין אל החוץ הן ללא ספק מולקולות ה-RNA, המשועתקות מה-DNA שבגרעין ואז נודדות אל ציטופלזמת התא, אל הריבוזומים, בהם משמש המידע המקודד ב-RNA לייצור חלבונים. הגרעין מכיל בתוכו את פלסמת הגרעין, שהיא נוזל סמיך. בפלסמה נמצאים הכרומוזומים, שהם מולקולות DNA וחלבונים הקשורים אליהם. בגרעין ישנו גם צביר מרוכז של חומר הקרוי גרעינון; שם מיוצרות תת-יחידות ריבוזומאליות, שהן RNA וחלבונים, ומהן מורכבים הריבוזומים.

תפקידי הגרעין

הגרעין הוא הגדול והחשוב מבין אברוני התא (הוא היחיד שניתן לראות בבירור דרך מיקרוסקופ אור, מלבד ממברנת התא); הוא אוגר בתוכו את המידע התורשתי (DNA) ומהווה מרכז פיקוח לכל התהליכים המתרחשים בתא. בתאים פרוקריוטיים, בהם אין גרעין, החומר התורשתי אינו מוקף בממברנה ואין הפרדה בינו לציטופלסמה. תפקידי הגרעין, אם כך, הם:
- הפרדה בין החומר התורשתי לבין הציטופלסמה. הפרדה זו מאפשרת את הכפלת החומר התורשתי טרם התחלק התא כולו.
- בקרה על חומרים הבאים במגע עם החומר התורשתי. בקרה זו נעשית ע"י הממברנה והנקבוביות שבה.

ראו גם

- גנטיקה
- רבייה
- מיטוזה
- מיוזה קטגוריה:אברוני התא ja:細胞核 ms:Nukleus

תרגום (ביולוגיה)

תרגום (Translation) הוא השלב העיקרי והאחרון בסינתזת חלבון שעוקב לתהליך השעתוק. בתהליך התרגום מולקולת חלבון מסונתזת לפי מידע המצוי במולקולת רנ"א שליח (mRNA) על-פי חוקי הקוד הגנטי. בשונה מתהליך השעתוק שבו קוד הדנ"א עובר לקוד הרנ"א עם שינוי קל בלבד (U במקום T), בתהליך התרגום המידע המצוי במולקולת הרנ"א, המקודד באמצעות ארבעת סוגי הנוקלאוטידים מתורגם לתוכן שרשרת חומצות האמינו המרכיבה את החלבון. הקוד הגנטי מקודד ל-20 סוגים של חומצות אמינו בתוספת סימוני עצירת תרגום, ולכן מעבר זה אינו מעבר פשוט. תהליך התרגום סוג כל חומצת האמינו בחלבון המסונתז נקבע על פי שלושה נוקלאוטידים סמוכים הנמצאים על-גבי מולקולת רנ"א שליח. שלשה כזו קרויה קודון.

תיאור התהליך

מולקולת הרנ"א שליח יוצאת מגרעין התא אל הציטופלסמה, שם מתבצע תהליך התרגום. התהליך כולו מבוצע באמצעות קומפלקס חלבוני גדול הקרוי ריבוזום. קומפלקס זה בנוי משילוב של אנזימים חלבוניים ומולקולת רנ"א ריבוזומלי. תוך כדי תהליך התרגום, הריבוזום עובר על מולקולת הרנ"א שליח מאתר אתחול התרגום ועד לאתר סיום התרגום מקצה 5' אל קצה 3' שלה. לכל קודון מותאמת חומצת אמינו באמצעות סוג רנ"א נוסף הקרוי רנ"א מוביל (tRNA). תפקיד הרנ"א מוביל הוא לספק את הספציפיות בהשמת חומצת אמינו על-פי תוכן הקודון. כיצד מושגת ספציפיות זו ? רנ"א מוביל מכיל מצד אחד אנטיקודון שנקשר לקודון ספציפי על-גבי הרנ"א שליח באמצעות זיווג בסיסים. מצד שני כל מולקולת רנ"א מוביל, קושרת את חומצת האמינו הספציפית על-פי האנטיקודון שלה.
כמו תהליכים אחרים המערבים חומצות גרעין, גם התרגום מחולק לשלושה שלבים - אתחול (initiation), התארכות (elongation) וסיום (termination) (שמתייחסים כאן לשרשרת הפוליפפטידית) .

אתחול

התהליך מתחיל כאשר תת היחידה הקטנה של הריבוזום נקשרת למולקולת רנ"א שליח. קישור זה מתבצע לרוב בקודון AUG, המקודד לחומצת האמינו מתיונין. לכן, מתיונין היא לרוב חומצת האמינו הראשונה בחלבון שנוצר ולרוב היא מוסרת אחרי התרגום. בפרוקריוטיים תרגום יכול להתחיל גם מקודונים אחרים. בבקטריות, חומצת האמינו הראשונה היא (N-formyl methionine) ובקיצור f-Met, מתיונין שעברה מודיפיקציה שקשרה קבוצה מתילית שחסמה את קבוצת האמינו שלה. קישור זה אינו מפריע לתהליך התרגום, שכן ה-f-Met מצויה בקצה הN-טרמינלי של החלבון. מקטעי רצף נוספים ברנ"א שליח, בנוסף לקודון ה-AUG, מסייעים לקישור הריבוזום. בפרוקריוטיים רצף כזה הוא (Shine-Dalgarno (SD המצוי 8-13 נוקלאוטידים לפני קודון הAUG לכיוון קצה ה-5'. הרצף הוא AGGAGG.

התארכות

לאחר קישור תת-היחידה הקטנה, תת-יחידה הגדולה מצטרפת לקומפלקס. בתוך הקומפלקס הריבוזומלי הנוצר קיימים 3 אתרים המותאמים למולקולת הרנ"א מוביל והסמוכים זה לזה - אתרי ה-P, A וE. לאורך תהליך התרגום באתר ה-P מצויה מולקולת רנ"א מוביל שקושרת את החלבון שסונתז עד לאותו שלב. הוספת כל חומצת אמינו מתתבצעת בצורה הבאה:

- באתר ה-A (Amino acid site) מתבצע זיווג הבסיסים בין הקודון הנוכחי ברנ"א שליח לאנטיקודון של רנ"א מוביל המתאים לו.

- כאמור, באתר ה-P (Peptide site) מצוי רנ"א מוביל נוסף ש"מחזיק" את כלל השרשרת הפוליפפטידית שסונתזה עד לאותו רגע (ראה ציור). כאשר שני האתרים (P וA) מאוכלסים, נוצרת קירבה בין חומצת האמינו שהובאה לאתר A לבין הקצה הC-טרמינלי של השרשרת הקיימת. קשר זה בא במקום הקשר בין חומצת האמינו החדשה לרנ"א מוביל שלה. בשלב זה האנזים פפטידיל טרנספראז יוצר קשר פפטידי בין חומצת האמינו החדשה לחלבון הקיים. באותו הרגע מתבצעת תזוזה של הריבוזום. הרנ"א מוביל באתר P עובר לאתר ה-E (Exit site) ועוזב את הריבוזום. הרנ"א מוביל שהיה באתר A ואשר "מחזיק" כעת את השרשרת המוארכת עובר לאתר P. לאחר צעד זה, תמונת המצב בריבוזום זהה לזו שלפני ההוספה ואתר ה-A יכול לקלוט רנ"א מוביל נוסף.

סיום

תהליך ההתאכות נמשך כל עוד הריבוזום אינו מגיע לאחד הקודונים המכונים קודוני עצירה (stop codons). כאשר הריבוזום נתקל באחד הקודונים הללו תהליך התרגום מופסק מכיוון שפקטורי סיום הדומים לרנ"א מוביל, אך חסרי חומצת אמינו, נקשרים לאתר ה-A והחלבון החדש עוזב את הריבוזום ללא תוספות.

ראו גם

- שכפול (ביולוגיה)
- שעתוק (ביולוגיה)

קישורים חיצוניים

- [http://lib.cet.ac.il/pages/item.asp?item=10591 כיצד פועל הדנ"א]
- [http://www.rothamsted.bbsrc.ac.uk/notebook/courses/guide/trad.htm תיאור תהליך התרגום עם תמונות וסרטון (אנגלית)] קטגוריה:גנטיקה ja:翻訳 (生物学)

אינטרון

אינטרונים הם רצפי נוקלאוטידים ב-DNA אשר אינם מבוטאים ושאינם מקודדים לחלבונים. רצפי ה-DNA שכן מבוטאים נקראים אקסונים. האינטרונים מוצאים מה-RNA זמן קצר אחרי שזה משועתק ל-mRNA. תהליך הוצאת האינטרונים מה-RNA נקרא שחבור. לפיכך, האינטרונים אינם זוכים לצאת מגרעין התא לריבוזומים ולהיות מתורגמים לחומצות אמינו (אבני הבניין של החלבונים). למרות שקיימים אינטרונים גם בחיידקים, התופעה קיימת בעיקר בתאים איקריוטיים. שיעור האינטרונים בגנים משתנה רבות ממין למין, ללא קשר נראה לעין לרמת התפתחות המין; הסיבה לכך אינה ידועה. ברוב היצורים המפותחים מהווים האינטרונים את רוב הגנום. ראו ערך אקסון להסבר. אקסון האינטרונים נמצאים בתוך הגנים, ולפיכך אין לבלבלם עם רצפי DNA שתפקידם אינו ידוע ושנמצאים מחוץ לגנים (junk DNA). תפקידם של האינטרונים, או הגורמים לקיומם, עדיין לוטים ברובם בערפל. השערה בנוגע לתפקידם היא שהם משמשים כ"אבני לגו" כלומר בכל תרגום ניתן "לשלוף" אינטרונים מסוימים ולסדר את האקסונים בסדר אחר, מה שמקל על סידור האקסונים לקראת התרגום. לאחרונה התגלה שהאינטרונים תורמים למגוון הרב של החלבונים, שכן הם מאפשרים תרגום של קטע יחיד בגן מסוים מספר פעמים, לשימוש בחלבונים שונים. תופעה זו נקראת שיחבור אלטרנטיבי. כמו כן הועלתה הסברה שהאינטרונים הינם שרידים אבולוציוניים של קטעים שבעבר הרחוק אכן תורגמו לחומצות אמינו, אך התנוונו במרוצת הדורות. בקרב חוקרי האבולוציה המולקולרית כיום קיימות שתי אסכולות עיקריות לגבי המקור האבולוציוני של האינטרונים. אסכולה אחת הקרויה Intron early גורסת כי האינטרונים התפתחו באבולוציה לפני הפיצול לתאים איקריוטיים ופרוקריוטיים ו"אבדו" במהלך האבולוציה של הפרוקריוטיים. אסכולה שנייה - Intron late טוענת מנגד שהאינטרונים התפתחו אחרי הפיצול הנ"ל. אף שמדענים רבים מצביעים על עדויות מסוימות לכל אחת מן הגישות, טרם הוברר מי מהאסכולות צודקת. קטגוריה:גנטיקה ja:イントロン ko:인트론

אקסון

אנזים

אנזים הוא חלבון המשמש כזרז בתהליכים כימיים ביצורים חיים. אלפי אנזימים מצויים בכל תא של כל יצור חי. לא ניתן לדמיין את החיים ללא האנזימים. לכל אנזים יש את תנאי הפעילות המתאימים לו (כמו: טמפ' , PH וכו'), והם אלו שמשפיעים על קצב פעילותו. בתנאים קיצוניים האנזים עובר דנטורציה, ומאבד את תכונותיו. אנזים המופרש אך עדיין אינו במצב פעיל קרוי זימוגן. שני אנזימים השונים במקצת האחד מהשני אך המזרזים את אותה התגובה הכימית נקראים איזוזימים.

סובסטרט

סובסטרט הוא החומר עליו פועל האנזים. בביוכימיה הוא מסומן כ-S. הזיהוי של אנזים וסובסטרט נעשה ע"י התאמה במבנה המרחבי בין חלק מיוחד במולקולת האנזים לבין הסובסטרט. חלק מיוחד זה נקרא האתר הפעיל. ההתאמה מבוססת על הצורה המרחבית של חלקי מולקולות ועל תכונות כימיות שלהן. לאחר זיהוי הסובסטרט, גורם האתר הפעיל לשינויים בקשרים הכימיים במולקולות הסובסטרט. השינויים מסתיימים ביצירת קשר חדש בין שתי מולקולות. לפעמים מתבטא השינוי רק בתזוזה של אטומים מסויימים בתוך המולקולה, היוצרת שינוי בתכונות המולקולה. מולקולת נוסחת מיכאליס מנטן:

E + S = ES = E + P

(E אנזים, S סובסטרט, P תוצר) האנזים והסובסטרט יוצרים תצמיד (ES) שמביא לקבלתו של התוצר (P). קבלתו של התוצר כרוכה ביצירת התצמיד.

שמות אנזימים

שמותיהם של האנזימים החשובים ביותר מעידים במקרים רבים על פעולתם: DNA-פולימראז ו-RNA-פולימראז (מסנתזים חומצות גרעין), 'ליפאז' (מפרק ליפידים), אצטילאז (מחבר קבוצת אצטיל (CH₃COO) לסובסטרט), עמילאז (מפרק עמילן), ליגאז (מאחה גדילי DNA; מאנגלית: Ligate, לאחות), דהידרוגנאז (נוטל מולקולת מים מהסובסטרט), אוקסידאז (מחמצן את הסובסטרט), רדוקטאז (מחזר את הסובסטרט). אנזים הנוטל קבוצת זרחה ממולקולה עתירת אנרגיה (בדרך-כלל ATP) ומעבירה לסובסטרט נקרא קינאז. הוספת קבוצת זרחה הינה מהפעולות הבסיסיות ביותר המתרחשות ביצורים חיים, והיא קשורה להפקת אנרגיה בתא (ראו: נשימה תאית וזרחון חמצוני). כ-2% מכלל הגנים ביצורים אוקריוטיים מקודדים לקינאזים; בגנום של האדם קיימים 500 גנים המקודדים לקינאזים. אנזים המצרף קבוצת זרחה (שמקורה לאו דווקא ב-ATP) לסובסטרט נקרא פוספורילאז. אנזים המנתק קבוצת זרחה מהסובסטרט נקרא פוספטאז. אדם

אנזימים מורכבים

אנזימים רבים מורכבים ממספר יחידות חלבון המחוברות יחדיו. אנזים כזה, על כל יחידותיו, קרוי הולואנזים (Holoenzyme). חלק מההולואנזימים מורכבים מחלק חלבוני גדול, אשר נטול פעילות אנזימטית, ומקבוצה קטנה, בה נמצא האתר הפעיל. החלק הגדול קרוי אפואנזים (Apoenzyme), ואילו החלק הקטן קרוי קופקטור (Cofactor). הקופקטור יכול להיות אנאורגני (בדרך-כלל אטומי מתכת, כגון ברזל או נחושת) או אורגני; במקרה האחרון נקרא הקופקטור קואנזים (Coenzyme). ויטמינים רבים משמשים כקואנזימים, אך גם חומרים אחרים - כגון קבוצת ה"הם" (Heme), המכילה אטום ברזל והנמצאת בהמוגלובין (אשר אינו אנזים) - יכולים לשמש בתפקיד זה.

אנזימים חשובים

אנזים הידוע עקב מספר האנשים הרב החסרים אותו הוא לקטאז, המופרש על-ידי בלוטות במעי הדק בתגובה לשתיית חלב שמכיל את סוכר החלב - הלקטוז. בין האנזימים יהיו גם כאלה המסייעים לתפקודי הגוף בדרכים אחרות, כגון ליזוזים, אנזים המצוי בנוזלי גוף שונים, ועשוי להיות חלק ממערכת החיסון בזכות תכונתו לעכל דפנות של תאי חיידקים. האנזים קטלאז מצוי כמעט בכל תאי הגוף ואיבריו, ובכמות גדולה נמצא בכבד, בכליות ובדם. הקטלאז נמצא גם במיקרואורגניזמים רבים וברקמות של צמחים. תפקידו למנוע הצטברות של חומרים רעילים ומזיקים, וזאת ע"י פירוקם. ידוע כי הקטלאז מסוגל לפרק מי חמצן, שהם תרכובת המזיקה לאורגניזם, למים ולחמצן.

קישורים חיצוניים

- [http://bioinformatics.weizmann.ac.il/cards מכון ויצמן למדע - GeneCards] - מרכז מידע בסדר גודל עולמי לנושאי גנים, חלבונים ומחלות אנזימטיות. קטגוריה:ביוכימיה
- ja:酵素 ko:효소 ms:Enzim simple:Enzyme

רנ"א

ההבדלים בין ה־DNA ל־RNA

ראו גם

השערת עולם הרנ"א קטגוריה:גנטיקה קטגוריה:תא ja:リボ核酸 ko:RNA

שחבור אלטרנטיבי

שחבור חליפי (באנגלית Alternative splicing) היא תופעה בשיעתוק הגֵנים בו משועתקים קטעים שונים של RNA ממקטע DNA יחידי. שחבור חליפי הוא תהליך שבו קטע mRNA יכול להיות מתורגם למספר חלבונים שונים. על גדיל ה-mRNA ישנם אזורים שונים שנקראים אקסונים, שבד"כ באים לידי ביטוי בתרגום לחלבונים. בתהליך השחבור החליפי יוצאים לפעמים חלק מהאקסונים ונוצר רצף שונה של נוקלאוטידים - דבר המוביל ליצירת חלבון בעל מבנה ותפקיד שונים. השחבור החליפי התגלה בשנת 1980, הדעה המקובלת כיום היא שרוב בגנים ביצורים אוקריוטיים עוברים תהליך זה. ישנן בסה"כ בין 70,000 ל-100,000 אפשרויות שחבור של mRNA, והן בכללותן נקראות טראנסקריפטום". mRNA בעזרת הידע שנאסף על השחבור החליפי, ניתן לייצר גלאים ע"פ וריאציות שונות של אותו הגן, לייצר שבבי DNA ולמצוא מטרות תרופות חדשות. קטגוריה:גנטיקה

קטגוריה:גנטיקה

הגנטיקה היא ענף של מדעי החיים העוסק בגנים, בתורשה ובשוני בין אורגניזמים. ...למאמר המלא קטגוריה:ביולוגיה

Mayfield (village), New York

Mayfield is a village located in Fulton County, New York. As of the 2000 census, the village had a total population of 800. The Village of Mayfield is located in the Town of Mayfield.

Geography

Mayfield is at the southwest end of Great Sacandaga Lake and partly in the Adirondack State Park. According to the United States Census Bureau, the village has a total area of 2.8 km² (1.1 mi²). 2.3 km² (0.9 mi²) of it is land and 0.5 km² (0.2 mi²) of it is water. The total area is 17.59% water.

Demographics

As of the census of 2000, there are 800 people, 309 households, and 221 families residing in the village. The population density is 347.1/km² (896.9/mi²). There are 349 housing units at an average density of 151.4/km² (391.3/mi²). The racial makeup of the village is 98.38% White, 0.50% Black or African American, 0.75% Native American, 0.00% Asian, 0.00% Pacific Islander, 0.00% from other races, and 0.38% from two or more races. 0.75% of the population are Hispanic or Latino of any race. There are 309 households out of which 37.5% have children under the age of 18 living with them, 51.1% are married couples living together, 16.5% have a female householder with no husband present, and 28.2% are non-families. 22.0% of all households are made up of individuals and 10.0% have someone living alone who is 65 years of age or older. The average household size is 2.59 and the average family size is 3.00. In the village the population is spread out with 29.5% under the age of 18, 8.0% from 18 to 24, 29.6% from 25 to 44, 17.8% from 45 to 64, and 15.1% who are 65 years of age or older. The median age is 36 years. For every 100 females there are 86.5 males. For every 100 females age 18 and over, there are 84.9 males. The median income for a household in the village is $35,781, and the median income for a family is $39,792. Males have a median income of $30,139 versus $21,620 for females. The per capita income for the village is $15,604. 10.8% of the population and 8.7% of families are below the poverty line. Out of the total population, 14.1% of those under the age of 18 and 6.3% of those 65 and older are living below the poverty line.

External links

Category:Fulton County, New York Category:Villages in New York

programy kreatyna wagi elektroniczne Pozycjonowanie online casinos

:: RELATED NEWS ::

Bivalvulida

:Sphaeromyxidae
:Myxidiidae
:Ortholineidae
:Sinuolineidae
:Fabesporidae
:Ceratomyxidae
:Sphaerosporidae
:Chloromyxidae
:Bomberman Hero. It can only be accessed by finding all of the special bombs and scoring 5s on all the levels. Completeing the tasks to go to Gossick are very diffucult. The Gossick world begins in the middle of a lake. Bomberman must go through long roads full of robots to have a shot at the boss. The boss, Evil Bomber, is known to be Bagular's leader and the setter of the special bombs. He can fly with his bat-like wings. Destroying him is hard, put completeable. After he is dead, you can become the