קיימים שלושה סוגים שלRNA :
RNA שליח, messanger RNA הסוג היחיד המכיל הוראות לייצור של חלבונים
RNA ריבוזומי, ribosomal RNA שהוא מרכיב חשוב של הריבוזום
RNA מוביל transfer RNA שמסיע חומצות אמיניות אל הריבוזום, אחת אחת, לפי הסדר שמכתיב mRNA
הריבוזומים הם האתרים שבהם נוצרות שרשרות הפפטידים שבונים את החלבון.
מולקולה של RNA דומה לגדיל יחיד של DNA, אבל היא אינה זהה. RNA שנקרא חומצה ריבונוקלאית, בנוי בדומה ל-DNA מארבעה סוגים של נוקלאוטידים. כל נוקלאוטיד מורכב מקבוצת פוספט, מבסיס ומסוכר בעל חמישה אטומי פחמן –ריבוז ולא דאוקסיריבוז כמו ב-DNA. שלושה מהבסיסים של ה-RNA זהים לאלה של ה-DNA, אדנין, ציטוזין וגואנין. הבסיס הרביעי הוא אורציל ולא תימין.
האורציל יוצר זיווג בסיסים עם אדנין, וכך יכל גדיל חדש של RNA להיווצר מול קטע של DNA.
תהליך זה מתרחש בגרעין התא במסלול המוביל מהגנים לייצור החלבונים.
הגן הוא רצף מסוים של נוקלאוטידים של DNA . רוב הגנים מכילים הוראות לייצור של חלבונים. המסלול המוביל לייצור החלבונים כולל שני שלבים: תעתוק- transcription ותרגום- translation.
בשלב התעתוק נפרם הסליל הדו גדילי של מולקולת ה-DNA באתר של גן מסוים ומולקולת ה-RNA נבנית על פני רצף הבסיסים החשופים של אחד משני הגדילים. הגדיל של ה-RNA נבנה בהתאם לכלל זיווג הבסיסים, אדנין עם אורציל, ציטוזין עם גואנין. תהליך זה מתרחש בגרעין התא.
RNA- שליח יוצא אל הציטופלסמה ושם מתרחש תהליך התרגום. RNA מכתיב את הסדר של קישור החומצות האמיניות זו לזו ברצף הדרוש לייצור שרשרות פוליפפטידיות הבונות את החלבונים. הוא מכתיב חומצה אחרי חומצה. בשלב התעתוק מעביר ה-DNA את ההוראות ל-RNA, ובשלב התרגום מעביר ה-RNA את ההוראות לציטופלסמה. האנזימים המשתתפים בבניית ה-RNA הם RNA-polymerases.
החלבונים מורכבים מ-20 חומצות אמינו שונות, אך "שפת" ה-DNA מורכבת מ-4 בסיסים שונים בלבד. מכאן נובע שלא יתכן כי בסיס חנקני אחד במולקולת ה-DNA מהווה אינפורמציה לחומצת אמינו אחת, כי זה היה נותן קוד ל-4 חומצות אמינו בלבד. החוקרים הסיקו שדרוש רצף של לפחות שלושה בסיסים על גבי מולקולת ה-DNA או על גבי mRNA כדי לקבל קוד לחומצה אמינית אחת. כך מקבלים 64 צרופים שונים, לפי חישוב של 4 בחזקת 3, של שלשות מתוך ארבעת הבסיסים הבונים את מולקולת ה-DNA. כל שלשה של בסיסים לאורך מולקולת הmRNA- המהווה אינפורמציה למיקום חומצת אמינו במולקולת החלבון מכונה קודון- codon. סידרת 64 הקודונים השונים היא הקוד הגנטי, וזהו הבסיס לייצור החלבונים בכל היצורים.
ניתן לסכם את השלבים המוליכים מהגנים לייצור החלבונים:
קטע מהסליל הכפול של ה-DNA, שהוא הגן, נפרם בעת התעתוק
הבסיסים החשופים של אחד מגדילי ה-DNA משמשים כתבנית לבניית גדיל של mRNA. בתעתיק של ה-mRNA שנוצר, כל שלושה בסיסים נוקלאוטידים משמשים כקודון אחד.
כל קודון מכתיב חומצה אמינית אחת בשרשרת הפוליפפטידית.
רוב החומצות האמיניות מקודדות על ידי יותר מקודון אחד.
הקוד הגנטי:
מולקולות tRNA מעבירות חומצות אמינו אל הריבוזום, ויוצרות שם זיווג בסיסים עם קודונים ברצף שקובע m-RNA . הן מציבות את חומצות האמינו בסדר מסוים, על פי הסדר שמכתיבה מולקולת m-RNA. הן מתרגמות את מולקולת ה-m-RNA לרצף תואם של חומצות אמינו.
מולקולות r-RNA הן חלק ממרכיבי הריבוזומים המצויים בציטופלסמה. הריבוזומים הם המיבנים שעל גביהם נקשרות החומצות האמיניות זו לזו ויוצרות שרשרות פוליפפטידיות.
מקורות
Becker WM. Kleinsmith LJ. and Hardin J. 2000, The World of the Cell 4th ed.. The Benjamin/ Cummings Publishing Company.
Alberts B. et al. 1998, Essential Cell Biology. Garland Publishing, Inc. New York and London.
