ביוכימיה/תהליך התרגום

חשיבותו של תהליך התרגום[עריכה]
פרק זה לוקה בחסר. אתם מוזמנים לתרום לוויקיספר ולהשלים אותו. ראו פירוט בדף השיחה.
מולקולות ה- RNA המשתתפות בתהליך התרגום (מבנה ותפקוד)[עריכה]
mRNA - רנ"א שליח[עריכה]
מבנה משתנה : מולקולה חד גדילית לנראית בעלת אורכים משתנים (האורך תלוי באורכו של הגן ממנו סונתזה המולקולה).
תפקיד : להעביר את המידע הגנטי מהגרעין לריבוזום.
rRNA - RNA ריבוזומלי[עריכה]
מבנה קבוע: אוסף של מולקולות רבות, גדולות מאוד, המתקפלות למבנים תלת ממדים (נוצרים אזורים דו גדילים).
rRNA הוא מרכיב מרכזי במבנה הריבוזום (כ-1/3 חלבון וכ-2/3 רנ"א).
tRNA - רנ"א מסיע/מוביל/מעביר[עריכה]
תפקיד : העברת המידע מהרנ"א ליצירת חלבון.
מבנה קבוע: הקטן מבין מולקולות הרנ"א (73-93 בסיסים). בעלת מבנים מרחבים מפותלים עם אזורים דו גדילים.
שני אזורים חשובים ב-tRNA[עריכה]

- אנטי קודון - איזור הקושר את הקודון המתאים לרצף. באזור זה רצף בסיסים משלים לרצף הרנ"א שליח.
- הזרוע המקבלת – בקצה '3 של המולקולה קשורה החומצה האמינית המתאימה לקודון. למשל, אם הקודון ברנ"א שליח הוא AUG, אז אנטיקודון (הרצף המשלים) הוא UAC. לכן, החומצה הנקשרת לזרוע תהיה מתיונין.
עיבוד[עריכה]
פרט להבדלים שצוינו, ישנו הבדל נוסף בין מולקולות הרנ"א : rRNA ו-tRNA עוברים תהליך עיבוד לאחר השעתוק הכולל :
- ביקוע – של השרשרת הנוקליאוטידית וחיבורה באופן שונה.
- הסרה או הוספה של נוקליאוטידים.
- קישור קבוצות כימיות שונות כמו SH, CH3 וכדומה.
שחבור[עריכה]

mRNA עובר עיבוד רק בתאים אאוקריוטים. לעיבוד שהוא עובר קוראים שחבור. בתהליך מוציאים אינטרונים (introns) ונשארים רק אקסונים (exons).
שחבור חלופי – אותה מולקולת רנ"א שליח יכולה לעבור תהליך שחבור בצורות שונות. כך, מתאפשר סינתזה של רצפים שונים מאותו גן (מאותו רנ"א שליח נוצרים חלבונים שונים).
אינטרונים (introns) - מקטעים שאינם מקודדים לחלבון או רנ"א פעיל (מעין מקטעי בקרה).
הצופן הגנטי[עריכה]
קיומן של 64 מולקולות tRNA שונות מבטיח סינתזת חלבון מדויקת מבחינת רצף החומצה האמינית. הספציפיות שבין ה-tRNA לקודון מבטיח דיוק רב ככל האפשר.
האנטיקודונים[עריכה]
ישנם 64 קודונים ו-20 חומצות אמינו שונות, כך שקורה שעבור אותה חומצה אמינית ישנם כמה קודונים המקודדים.
הערה חשובה: אמנם ישנן כמה אפשרויות לקבל ח"א אחת(ע"י קודונים שונים), אך כל קודון מקודד לח"א אחת בלבד! כלומר לא יתכן מצב בו קודון מסויים יתורגם לשתי ח"א שונות.
שלבי תהליך התרגום[עריכה]
שלב האקטיבציה - הפעלה[עריכה]
שלב ההכנה של מולקולת ה-tRNA לקראת תהליך התרגום. בשלב זה מולקולת tRNA קושרת את החומצה האמינית המתאימה בקשר אסטרי לקשר '3 של השרשרת.
שלב האלונגציה – הארכת השרשרת החלבונית[עריכה]

- ניתוק 2 תת-היחידות של הריבוזום.
- קישור רנ"א שליח לתת היחידה הקטנה.
- קישור tRNA – מתיונין (Met) לקודון AUG.
- תזוזת Met - tRNA בעמדה אחת.
- קישור AA2- tRNA בעמדה הפנויה.
- אנזים פפטידיל טרנספראז - יוצר קשר פפטידי בין Met-AA2.
- ניתוק tRNA מ-Met.
- שחרור tRNA הריבוזום.
שלבים אלה (4-8) מתרחש מספר פעמים כמספר החומצות האמינו בחלבון.
השלבים לעיל הם דוגמא בלבד וכמובן שלא מתייחסים רק לח"א מתיונין!
שלב הטרמינציה –סיום השרשרת החלבונית[עריכה]
הגעה לקודון STOP מובילה לשינוי פעילות של האנזים פפטידיל טרנספראז. כעת, הוא אחראי לשבירת הקשר בין ה-tRNA האחרונה לפוליפפטיד (שרשרת חומצות האמינו), כך שמתנתקת השרשרת הפוליפפטידית.
עיבוד חלבון (Processing) - שינויים במבנה מולקולת החלבון כתנאי להפעלתה הביולוגית[עריכה]
לאחר התרגום בריבוזום מתרחשים תהליכים לשינוי מבנה החלבון והתאמתו לפעילות. תהליך העיבוד מתרחש ברובו ברטיקולם האנדופלסמי (בקיצור : ER) ובחלקו במערכת ג'ולג'י.
תהליך העיבוד חיוני לפעילות החלבון וכולל[עריכה]
- יצרת קשרי S-S.
- ביקוע.
- הסרה של חומצות אמינו.
- קישור קבוצות כימיות – קישור SH, סוכרים שונים, שומנים שונים ועוד.
- חיבור קבוצת פרוסטטיות.
הערות[עריכה]
- לחיידקים אין תהליך עיבוד.
- בבגרות כאשר שואלים : איזה תהליך עברה המולקולה? והתשובה היא עיבוד, צריך לפרט מה. למשל : גליצרול שעבר עיבוד ועתה גליקוליפיד עבר תהליך עיבוד במהלכו נקשר אליו קבוצת סוכרים.
מסגרת הקריאה של החלבון[עריכה]
לאחר קביעת הרצף בשיטת סנגר בודקים את מהותו.
עבור כל רצף שמתקבל ישנם 3 אפשרויות של מסגרות קריאה, למשל, עבור הרצף
5' UGAGGCUAUGUUA3'
האפשרויות הן :
- 5' UGAGGCUAUGUUA3'
- 5' UGCGGCUAUGUUA3'
- 5' UGCGGCUAUGUUA3'
כלומר, על פי הקוד הגנטי ניתן לגלות 3 אפשרויות לרצף חומצות האמינו:
- 5'stop - Gly - Tyr - Val3'.
- 5'Ala - Ala - Met - Leu 3'.
- 5'Arg - Leu - Cys3'.
סוגים של מסגרות קריאה[עריכה]
מסגרת קריאה פתוחה – רק כשהגן מבני (הרצף מקודד לחלבון). תראה כך : 5'AUG……STOP codon 3'.
- בין AUG לקודון STOP יש אלפי קודונים נוספים שאף אחד מהם אינו מקודד לקודון STOP.
- תמיד השרשרת מתחילה בחומצה אמינית Met ומסתיימת בקודון STOP.
מסגרת קריאה סגורה – מסגרות קריאה שיכלו קודוני STOP .
דוגמא (נלקחה מויקיפדיה)[עריכה]
- UCU AAA GGU CCA
- CUA AAG GUC
- UAA AGG UCA
- שתי המסגרות הראשונות מקודדות לחלבון והן נחשבות מסגרות קריאה פתוחות.
- במסגרת הקריאה השלישית ישנו קודון פסק UAA כך שלא ניתן ליצור חלבון והמסגרת אינה פתוחה.