DNA ושעתוק Flashcards
(33 cards)
תארי את המבנה של הד-נ-א
.
Deoxyribonucleic acid – דאוקסי = חסר חמצן, ריבו = סוכר )מלשון ריבוז(, נוקלאיק אסיד = חומצת גרעין.
הדנ”א בנוי כסליל כפול.
כל גדיל מורכב משרשרת של נוקלאוטידים )מיליוני זוגות(.
הנוקלאוטיד הוא היחידה הבסיסית ממנה מורכב הדנ”א )”החרוזים בשרשרת”(.
הדנ”א מכיל את כל המידע התורשתי הבסיסי לייצור כל החלבונים בתא.
הדנ”א נמצא בכל האורגניזמים, מחיידקים ועד לבני אדם, ואף בחלק מהנגיפים )יש נגיפי דנ”א כמו
למשל הרפס ויש נגיפי רנ”א כמו למשל נגיף הקורונה(.
מהו מבנה הנוקלאוטיד
סוכר – פנטוז/ריבוז, מכיל 5 פחמנים. פחמן מס’ 1 מחובר לבסיס
החנקני ופחמן מס’ 5 מחובר לפוספט.
פוספט
בסיס חנקני
ישנם 4 סוגים של נוקלאוטידים הנבדלים זה מזה בבסיסים החנקניים:
1. ציטוזין C 2. אדנין A 3. טימין T )ברנ”א יש אורציל U במקום( 4. גואנין G
מי מהנוקלאוטידים הוא פורין ומי פירימידין
פורין – G,A. מורכבים מ2 טבעות חנקניות. פירימידין – T,C. מורכבים מטבעת חנקנית אחת.
מהם סוגי הסוכרים שנמצאים בנוקלאוטידים
נקרא פנטוז בגלל שהוא מכיל 5 פחמנים. ישנם 2 סוגי סוכרים:
1. ריבונוקלאיד אסיד - פחמן מס’ 2 מכיל קבוצת OH. נמצא ברנ”א.
2. דאוקסיריבונוקלאיד אסיד – בפחמן מס’ 2 חסרה מולקולת חמצן )יש רק מימן(. נמצא בדנ”א.
לדנ”א חסרה מולקולת חמצן בפחמן מס’ 2 של הסוכר ואילו ברנ”א החמצן נמצא. מלבד זאת החיבורים בדנ”א ורנ”א זהים.
כיצד נראים הקדרים בין נוקלאוטידים באותו גדיל
החיבור נעשה בין פחמן מס’ 3 בסוכר אחד לבין פחמן מס’ 5 בסוכר השני. זהו קשר פוספו די אסטרי שביצירתו משתחררת מולקולת מים.
מולקולות הפוספט מסתובבת ימינה כך שהקשר הכפול ימצא בצד ימין ויתאפשר חיבור בין המולקולות. קבוצת ה-OH הקשורה לפחמן מס’ 3 משתחררת, ונוצר קשר כימי בין חמצן שקשור לפחמן מס’ 3 בקשר יחיד בסוכר אחד לבין פחמן מס’ 5 בסוכר השני. כתוצאה מכך משתחררת מולקולת H. סה”כ ביצירת הקשר משתחררת מולקולת מים אחת.
למה חשיפה לשמש פוגעת בנוקלאוטידים?
הנוקלאוטידים בולעים אור באורך גל של 260 ננומטר. קרינת UV פוגעת בחומצות הגרעין ויוצרת שברים בין פירימידינים )T,C( וכתוצאה מכך נוצרים שברים גם בין C ל-G ובין T ל-A, מה שגורם למוטציות ולסרטן העור.
לכן חשיפה רבה לשמש יכולה לגרום לנזקים. בגוף יש מנגנון שיודע לעשות תיקון של נזקים שנגרמים בעקבות קרינת UV אבל עם זאת צריך להימנע מחשיפה מרובה לשמש.
איזה נוקלאוטיד מתחבר לאיזה נוקלאוטיד ובכמה קשרי מימן?
יש חוקיות באופן היקשרות הבסיסים אחד לשני בדנ”א: 1. A תמיד נקשר ל-T בשני קשרי מימן
2. C תמיד נקשר ל-G בשלושה קשרי מימן
מהן צורות התארכות הגדיל?
החיבור בין שני גדילי דנ”א מתאפשר רק אם הכיוונים שלהם מנוגדים. התארכות של גדיל
אחד נעשית מכיוון 5’ לכיוון 3’, כלומר הנוקלאוטיד הנוסף תמיד יצטרף לקצה 3’ החופשי. התארכות הגדיל השני נעשית מכיוון 3’ לכיוון 5’, כלומר הנוקלאוטיד הנוסף תמיד יצטרף לקצה 5’ החופשי.
הם סוגי הד-נ-א
- B DNA – לפי ווטסון וקריק
סליל ימני כפול
הבסיסים ניצבים לציר
10 שיירים לסיבוב
שכיח בתמיסה
B DNA מתקבל בדה-הידרציה של – A DNA .2
סליל ימני כפול
מישור הבסיסים מוטה ב- ̊20 ביחס למצב הניצב
11 שיירים לסיבוב
לא ברור אם קיים בתאים, קיים בקשר בין רנ”א לדנ”א ובקשר בין רנ”א לרנ”א. - Z DNA – מתקבל בתמיסת מלח גבוה וברצף פורין פירימידין לסירוגין.
סליל שמאלי כפול
שלד בזיגזג
12 שיירים לסיבוב
הבסיסים מוטים
קיים רק minor grove
הכמות שלו בתאים לא ידועה
נמצא חלבון שנקשר רק ל-Z DNA וכנראה מייצב אותו
נוגדנים כנגד Z DNA נקשרו רק לאחר שהרחיקו מהם את ההיסטונים.
מהו b structure
סוג של דנא
המבנה הנפוץ ביותר. במבנה B לאחר כל 10 נוקלאוטידים נוצר
סיבוב ימני. המרחק בין כל סיבוב הוא 3.4 ננומטר ונקרא major grove. השקע שנקרא minor grove הוא בעומק של 1 ננומטר ובגובה 0.34 ננומטר, כלומר בין כל שני נוקלאוטידים יש מרחק של 0.34 ננומטר.
מה זה רנא
Ribonucleic acid – ריבוז = סוכר, נוקלאיק אסיד = חומצת גרעין.
מולקולה המורכבת מיחידות חוזרות של נוקלאוטידים.
מורכב מגדיל אחד בלבד.
המבנה הזה מאפשר לרנ”א להשתתף בתרגום המידע הגלום בו ליצירת חומצות אמינו המרכיבות
חלבונים ולבצע פעולות נוספות.
מהם סוגיהנוקלאוטידים ברנא?
ישנם 4 סוגי נוקלאוטידים, בכולם זרחה וסוכר )ריבוז( והם נבדלים זה מזה בבסיס החנקני:
ציטוזין C – מורכב מטבעת חנקנית אחת.
גואנין G - מורכב מ-2 טבעות חנקניות.
אדנין A – מורכב מ-2 טבעות חנקניות.
אורציל U )במקום T בדנ”א, דרך להבדיל ביניהם( - מורכב מטבעת חנקנית אחת. מולקולת החמצן על פחמן מס’ 2 ברנ”א נמצאת )בניגוד לדנ”א(.
אופן היקשרות הבסיסים בין מולקולת דנ”א למולקולת רנ”א
- A תמיד נקשר ל-U בשני קשרי מימן
- C תמיד נקשר ל-G בשלושה קשרי מימן
נכון או לא נכון הרנא נמצא רק בגרעין
לא נכון הוא גם בציטופלזמה
מהי צורת מולקולת הד-נ-א בתאים אאוקריוטים
דנ”א לינארי בעל קצוות חופשיים.
במיטוכונדריה יש גם כמות קטנה של דנ”א.
גם בכלורופלסטים שנמצאים בצמח יש דנ”א אך מעגלי.
מהי צורת הד-נ-א בתאים פרוקריוטיים?
אין גרעין.
דנ”א מעגלי, יש כיווניות אבל אין קצוות 3’,5’.
הכרומוזום מאוד מלופף - suprcoild, נדרשת אנרגיה כדי לפתוח אותו -
relaxed. הליפוף ימני טבעי יותר, יכול להיות גם שמאלי.
אנזים טופואיזומרז 1 – נדרש בגלל הצורה המעגלית של הדנ”א. זהו אנזים החותך את שני
גדילי הדנ”א, משחרר את הליפוף ומחבר את גדילי הדנ”א בחזרה. )תהליך זה לא דורש אנרגיה(.
אנזים טופואיזומרז 2 )DNA gyrase( – משתמש ב-ATP כדי לדחוס את הדנ”א לצורת .supercoild
מהי אלקטרופורזה
כדי לראות את גדיל הדנ”א נריץ אותו על ג’ל בתהליך שנקרא אלקטרופורזה. דנ”א הוא בעל מטען שלילי, ככל שהוא דחוס יותר הוא ירוץ בג’ל מכיוון האנודה לקתודה מהר יותר. כך ניתן למפות את הדנ”א במצבים שונים. משתמשים בחומר פלואורוסנטי שנקשר לדנ”א או בצבע אחר שניתן לראות באור UV.
תארי בכותרות את שלבי הכפלת הד-נ-א
תהליך הכפלת הדנ”א הוא תהליך מדויק, נמשך בין 6-8 שעות. שלבי השכפול:
1. פתיחת הסליל הכפול
2. כל אחד מהגדילים משמש תבנית שעליה נבנה גדיל חדש של דנ”א המשלים לו.
3. בסיום התהליך נוצרות שתי מולקולות בת. בכל אחת מהן שני גדילים משלימים, אחד ישן ואחד חדש.
הכפלת הדנ”א היא שמרנית למחצה, מכיוון שבכל מולקולת דנ”א יש גדיל אחד חדש ואחד ישן.
בשכפול הדנא, כיצד מתבצעת הפרדת הגדילים
בנקודה מסוימת בדנ”א מתרופפים קשרי המימן בין שני הגדילים והם נפרדים זה מזה כמו רוכסן שנפתח. האזור בסליל בו נפתחים שני הגדילים עקב פעילות אנזימתית נקרא מזלג ההכפלה.
האנזים הליקאז נקשר לאחד הגדילים
ההליקאז מתקדם לאורך הדנ”א ומנתק את קשרי המימן = פורם את הגדילים.
חלבוני )single strand binding protein (ssbp – במהלך תהליך פתיחת הדנ”א
החלבונים האלה נקשרים לדנ”א שנקשר כדי למנוע יצירת קשרי מימן שיחברו את הדנ”א בחזרה.
בשכפול דנא באיזה כיוון מתארך הגדיל? מי האנזים שאחראי על זה?
התארכות הדנ”א
הדנ”א המתחדש מתחדש בכיוון 5’ ל-3’.
גדיל קיים שכיוונו מ-3’ ל-5’ משמש כתבנית ליצירת הדנ”א החדש.
דנ”א פולימראז – האנזים שמבצע את תהליך ההתארכות ומצרף נוקלאוטידים חדשים לגדיל הדנ”א
החדש. דנ”א פולימראז יודע לבנות מקטעי דנ”א רק מכיוון 5’ ל-3’ )ולא להיפך(.
כיצד נבנה הגדיל מכיוון 3’ ל-5’?
התגלה ע”י חוקר יפני בשם אוקזאקי.
הגדיל הזה יבנה במקטעים ולא ברצף ע”י דנ”א פולימראז. המקטעים הללו שומרים על הכיווניות של 5’ ל-3’ מכיוון שזה מה שהאנזים יודע לעשות. המקטעים האלה נקראים פיסות אוקזאקי. הן מתחברות ע”י אנזים שנקרא ליגאז.
גדיל מוביל leading strand – הגדיל שנבנה רצוף מ-5’ ל-3’ ככל שהסליל נפתח.
גדיל “נשרך” lagging strand – נבנה במקטעים.
מהם התנאים לפעילות דנא פולימראז?
תבנית
2. נוקלאוטידים חופשיים
3. מגנזיום – קופקטור של האנזים.
4. Primer )תחל( – 50-100 נוקלאוטידים התחלתיים 5.
אנזים פרימאז – אחראי לצירוף ריבונוקלאוטידים חופשיים זה לזה ליצירת primer. כלומר התחל
מורכב מנוקלאוטידים של רנ”א אליהם נקשר דנ”א פולימראז.
כיצד נמנעות טעויות בשכפול דנא?
הד-נ-א פולימראז אחראי על הבקרה . מוטציה נגרמת מקשרים לא טובים שהפולימראז לא הצליח לפרק
מהו פריימר?
נקודת המוצא על פני הדנ”א.
כדי שיתחיל תהליך הסינתזה צריך שעל הדנ”א יהיה primer – רצף קצר של בסיסי רנ”א שאליו מתחבר דנ”א פולימראז. לאחר השימוש הprimer מסולק.
אקסונוקלאז – מסלק את התחל.
ה primer בכיוון 5’ ל-3’.
לפני שפיסות אוקזאקי מתחברות ע”י ליגאז הפריימרים מסולקים מכיוון 5’ ל-3’.
פרימוזום – קומפלקס חלבונים שאחראי על יצירת רנ”א פריימר על גדיל דנ”א במהלך תהליך
הרפליקציה של הדנ”א.

מהו מוצא ההכפלה? מה ההבדל ביננו לחיידקים?
בתאים אאוקריוטים שכפול הדנ”א מתחיל במספר נקודות על גבי הדנ”א הנקראים origin of replication )בחיידקים בנק’ אחת(. בו זמנית מתרחש תהליך שכפול מצד ימין ומצד שמאל עד שיש מפגש ביניהם.
בחיידק השכפול הוא מאוד מהיר, כ-20 דק’ בלבד ויש פחות מנגנוני בקרה. אוכלוסיית החיידקים יכולה להסתדר עם מוטציות מכיוון שיש הרבה צאצאים.
באדם יש 1,000-10,000 נקודות פתיחה לשכפול. זהו תהליך שכפול איטי ומדויק, 8-10 שעות. בני אדם לא יכול להתמודד עם טעויות לכן אם מתרחשת טעות יש תיקון תוך כדי התהליך ע”י חלבוני בקרה.
נקודות הפתיחה לשכפול מוגדרות ע”י רצף מסוים של נוקלאוטידים.
להסתכל על הטבלה בסיכום עמוד 38
מהן סוגי המוטציות ?
מוטציה חסרה – גריעה של נוקלאוטיד אחד או יותר ברצף. מוטציית הוספה – הוספה של נוקלאוטיד אחד או יותר ברצף.