DNA ו-RNA - חומצה Deoxyribonucleic ו- ribonucleic acid הם החלקים החשובים ביותר בגוף האדם. DNA —
בבית הספר אנו לומדים ש-DNA הוא דו-גדילימבנה, ו-RNA הוא חד-גדילי. אבל זה לא לגמרי נכון. מדענים התמודדו עם מצב שבו RNA יצר מבנה דו-גדילי (מה שנקרא משני), אשר ממלא תפקיד חשוב בתפקוד המולקולות שלו. מבנים אלה מעורבים בוויסות של ביטוי גנים, כאשר האזורים הדו-גדילים נושאים בדרך כלל פונקציות ספציפיות, ואם הם אובדים, עלולים לגרום להפרעות חמורות. המבנה הדו-גדילי נוצר על ידי אזורים נוספים דביקים.
ה- RNA מכיל את הנוקלאוזידים הבאים:
- אדנין + ריבוז = אדנוזין (A)
- גואנין + ריבוז = גואנוזין (G)
- ציטוזין + ריבוז = ציטידין (C)
- אורציל + ריבוז = אורידין (U)
במקרה של חומצות גרעין, הן אוליגו והןפולינוקליאוטידים - בסיסים חנקניים של נוקלאוטידים מסוגלים, בשל היווצרות קשרי מימן, ליצור קומפלקסים זוגיים של אדנין-תימין (או אוראציל ב- RNA) וגואנין-ציטוזין במהלך האינטראקציה של שרשראות חומצות גרעין. אינטראקציה זו נקראת השלמה של חומצות גרעין, והיא ממלאת תפקיד מפתח במספר תהליכים בסיסיים של אחסון והעברת מידע גנטי: שכפול דנ"א, המבטיח העברת מידע גנטי במהלך חלוקת תאים, תעתיק דנ"א לרנ"א במהלך סינתזה של חלבונים המקודדים על ידי ה- DNA של הגן, אחסון מידע גנטי בתהליכי DNA דו-גדילי ותהליכי תיקון DNA כאשר הם נפגעים.
במילים אחרות, כך שחלקים מה-RNA "ידבקו" זה לזהאגב, האותיות U ו-G צריכות להופיע מול A ו-C בהתאמה. רוב אזורי ההדבקה ממוקמים קרוב זה לזה. עם זאת, תפקידם של אלו הממוקמים מרחוק אינו ברור לחלוטין.
מדענים ממרכז סקולטק למדעי החייםבהובלת פרופסור דמיטרי פרווושין ועמיתיהם ממעבדות רוסיות ובינלאומיות, ערכו מחקר משותף. הם השתמשו בטכניקות מולקולריות וביואינפורמטיקה כדי לנתח את המבנה ואת התפקיד של אזורי RNA משלימים שנמצאים זה מזה אך מסוגלים ליצור מבנים משניים.
באופן כללי ל- RNA שני מבנים - ראשוניים ומשניים.
תחת המבנה הראשוני של חומצות גרעיןלהבין את הסדר והרצף של סידור המונונוקלאוטידים בשרשרת הפולינוקלאוטידים של RNA. שרשרת כזו מיוצבת על ידי קשרי 3′,5′-phosphodiester. בתורו, מבנה משני הוא הסידור הקונפורמטיבי של השרשרת הראשית של מקרומולקולה (לדוגמה, שרשרת פוליפפטידית של חלבון או שרשרת של חומצות גרעין), ללא קשר לקונפורמציה של שרשראות הצדדיות או לקשר למקטעים אחרים. בתיאור המבנה המשני, חשוב לקבוע את קשרי המימן המייצבים שברים בודדים של מקרומולקולות.
בזכות התפקיד החדש התברר כי המשניהמבנה ממלא תפקיד חשוב בהבשלה של מולקולות RNA נושאות מידע, ובמיוחד בשחבור. זהו תהליך בו נכרתים האזורים שאינם מקודדים ואזורי הקידוד נתפרים זה לזה (כמו בהבשלה של מולקולות RNA). מדענים הראו כי מבנים משניים של RNA יכולים לווסת את השבחה וכך לתרום יותר לוויסות גנים ממה שחשבו בעבר.
ביולוגים פרסמו קטלוג נרחבמבני RNA בעלי פוטנציאל חשיבות בהתבסס על חישובים. עם זאת, מחברי העבודה מציינים כי מחקר ניסיוני בכיוון זה רק מתחיל.
קרא עוד
המפה המדויקת הראשונה של העולם נוצרה. מה רע בכולם?
נאס"א סיפרה כיצד הם יעבירו דגימות של מאדים לכדור הארץ
מנוע למטוס מסלול נבדק ברוסיה
RNA מורכב משרשרת ארוכה שבה כל חוליה נקראת נוקלאוטיד.
ברוב המכריע של האורגניזמים החיים, ה- DNA אינו מורכב מאחד, אלא משתי שרשראות פולינוקליאוטידים. שתי השרשראות הארוכות הללו מפותלות זו בזו בסליל כפול.
ביטוי גנים הוא התהליך שבו מידע תורשתי מגן הופך לתוצר פונקציונלי - RNA או חלבון.
קונפורמציה מולקולה - הסדר המרחבי של אטומים במולקולה של תצורה מסוימת.