השעתוק הוא תהליך שבו נוצר העתק של גן מסוים, כשלב ראשוני בתהליך יצירת החלבונים. במהלך השעתוק נוצר העתק RNA באמצעות האנזים RNA פולימראז. ההעתק הזה משמש לתרגום לחלבון. השעתוק הוא תהליך חשוב ומורכב מאוד, שכולל רכיבים רבים. הסרטון שלפנינו מתאר בפשטות את תהליך השעתוק ואת שלביו העיקריים.

הסרטון הופק במסגרת פרויקט Vrtual Cell של אוניברסיטת צפון דקוטה בארה"ב. תורגם בידי צוות דוידסון אונליין

ה-RNA היא מולקולה שדומה בהרכבה לדנ"א, עם הבדל קל בקבוצת הידרוכסיל יחידה (OH). ה-RNA מופיע בדרך כלל כמולקולה חד-גדילית, בניגוד לדנ"א שבנוי גסליל של שני גדילים. קיימים סוגים שונים של מבני RNA. המבנה שדרוש לשעתוק הוא RNA שליח (mRNA או בשמו המלא messenger RNA).

השעתוק הוא תהליך ההעתקה של המידע הגנטי לצורך סינתזת החלבון. אפשר לדמות את זה למהנדס מכונות שמעתיק את תוכניות הבניין מהספרייה ואז לוקח אותן למפעל כדי לייצר את המכונה. השעתוק מתרחש בגרעין, ומשם ה-mRNA נודד לנוזל התא (ציטופלזמה), שם הוא עובר תרגום. לפני התרגום עובר ה-mRNA עיבוד נוסף שבו מושמטים ממנו חלקים לא מקודדים הנקראים אינטרונים.

הגנים אינם משועתקים בצורה אחידה בתא וברקמות השונות. יש גנים שמשועתקים (מתבטאים) בכמות אדירה ברקמה אחת ואינם מתבטאים כלל ברקמה אחרת. גנים אחרים מתבטאים בצורות שונות בתקופות שונות של התפתחות האורגניזם או במצבים שונים של התא. הסיבה לכך היא שינויים שחלים בצורך של הגוף בחלבונים שמשועתקים מהגנים.

המידע לתדירות השעתוק מקודד בפרומוטור רצף דנ"א שנמצא לפני האזור המקודד בגן. תדירות השעתוק מכתיבה למעשה את כמות החלבון בתא בפרק זמן נתון, בשל שיווי המשקל בין יצירה ופירוק של החלבון.

7 תגובות

  • רן

    אחוז הנקלואתידים שעוברים שעתוק

    האם קטע הDNA שעובר שעתוק מכל שרשרת הDNA מהווה 10%-20% !?
    כאשר הDNA עובר שעתוק , ה mRNA עושה התהליך הזה , אז מה אחוז קטעים הDNA מתוך השרשרת עוברים שעתוק דרך הmRNA !?
    לפי הסברים המורה שלי , היא אמרה לנו שזה מהווה 50% מכל שרשרת הDNA , אבל אתמול היינו במכון ויצמן והמרצה אמר לנו שאחוז הזה 5% .

    תודה לך

  • מומחה מצוות מכון דוידסוןארז גרטי

    תשובה

    הי רן
    קשה להעריך את האחוז המדוייק. מקורות שונים נותנים מספרים שונים. בגדול אחוז קטן מהגנום לפי הערכות משהו כמו 10-20% מהגנום עובר שעתוק בפועל, כלומר הופך לmRNA. גם הmRNA עובר תהליך התבגרות ואחוז מסויים הופך לmRNA מקודד. בגדול משהו כמו 2% מהגנום מקודד ישירות לחלבון (ויכול להיות שזה מה שהמרצה התכוון). יתכן והמרצה התבסס על מחקר מסויים שמעריך את אחוז הגנום המשועתק בכ-5%. על כל פנים לאותו אחוז גבוה שלא משועתק יש תפקידים שונים וחשובים כמו שמירה על מבנה הDNA, בקרת שעתוק, שימוש כמרווח טעות וכו'.
    מקווה שעזרתי.
    ארז

  • רן

    כמה אחוזים מ-הDNA(נוקלאוטידים) משועתקים בתהליך השעתוק !?

    כמה אחוזים מ-הDNA(נוקלאוטידים) משועתקים בתהליך השעתוק !? 5% או 50% !?

  • מומחה מצוות מכון דוידסוןארז גרטי

    תשובה

    הי רן
    מתוך סך הDNA בתא, רק כ10-20% מצוי בתוך גנים, שגם בהם יש אזורים מסויימים שלא עוברים שעתוק.
    מקווה שעזרתי
    ארז

  • משה ליבוביץ

    מה עם הגרעינון?

    הוא לא מוזכר פה!

  • יונתן עיני

    מאיפה הקבוצות חנקן.

    חשבתי שלא רק ATP מתפרק אלא גם GTP CTP וTTP. ושכל פירוק כזה נותן לנו את קבוצת החנקן שמסונטז לRNA?
    כמובן בהופכי.
    ולא הוזכר לאיזה כיוון השעתוק נעשה (5 פריים ל3 פריים?)

  • מומחה מצוות מכון דוידסוןארז גרטי

    תשובה

    שלום יונתן
    ה-ATP הינו מטבע האנרגיה שמאפשר את תחילת תגובת השעתוק (http://www.jbc.org/content/263/6/2962.abstract). בהמשך נעשה שימוש בנוקלואטידים אחרים, אשר יוצרים את תבנית הRNA.

    השעתוק נעשה מכיוון 5 ל3 ומהווה תמונת ראי לתבנית ה3 ל5 של הDNA.

    מקווה שעזרתי
    ארז