שאלון מערכת: שיעורי בית מולקולרית 3
מולקולרית 3 שאלה 1
איזה מהמשפטים הבאים נכון לגבי שעתוק ועיבוד RNA?
במה השאלה עוסקת: RNA polymerase.
תשובה ד . ישנם שלושה סוגי RNA polymerase באאוקריוטים – 1, 2 ו-3. כאשר בפרוקריוטים ישנו רנ”א פולימראז יחיד. הבדל בין סוגי הפולימראזות האאוקריוטיות הוא לא במבנה שלהם אלא בגנים שהם משעתקים. רנ”א פולימראז 2 משעתק את הגנים שמקודדים לחלבונים,snoRNA, miRNA, siRNA, lncRNA ורוב ה-snRNA (פירוט על שאר הפולימראזות בטבלה שבמקורות). רנ”א פולימראז 2 דורש פקטורי שעתוק כלליים (General transcription factors) ייחודיים לפעילותו, כגון TFIIA, TFIIB, TFIID וכדומה. פקטור אחד חשוב שנקרא TFIIH אשר פועל גם כהליקאז(Helicase) אחראי על זרחון (Phosphorylation) של זנב הרנ”א פולימראז 2 שנקרא CTD (C-terminal domain) . זנב ה-CTD הוא ייחודי רק לפולימראז 2 ומשמש כאתר למודיפיקציות רבות אשר משפיעות ישירות על פעילותו. כאשר TFIIH מזרחן את RNA pol II על סרין 5 (Ser5) בזנב ה-CTD, הפולימראז משתחרר מהפרומוטר (Promoter) ומאפשר את התחלת שלב האלונגציה(Elongation) בתהליך השעתוק.
שלילת מסיחים:
- ה-RNA polymerase I משעתק 3 סוגים של rRNA (ribosomalRNA) – 5.8S, 18S ו-28S, וכפי שזכור, יחד עם ה-5S שאותו משעתק -RNA polymerase III ועוד מספר חלבונים, יוצרים את הריבוזום . את כל החלבונים ללא יוצא מן הכללמ שעתק רנ”א פולימראז 2. ולכן תשובה זו אינה נכונה. חשוב לשים לב שרנ”א פולימראז משעתק גדיל אחד ארוך שנקרא 35S rRNA אשר עובר עיבודים ומודיפיקציות שונות ומפורק לשלוש תתי-היחידות הללו (5S, 5.8S ו-28S).
- כפי שהוזכר מעל, בחיידקים קיים רק RNA polymerase יחיד אשר מבצע את כל שעתוק הגנים בחיידק. פולימראז זה הוא הומולוג ל-RNA polymerase II האאוקריוטי במבנה שלו, אומנם ישנם מספר הבדלים ביניהם כגון מספר היחידות(12 תתי-יחידות בפולימראז האאוקריוטי לעומת 5 בפרוקריוטי), הפקטורים שעוזרים להתחיל את פעילותו (רנ”א פולימראז פוקריוטי דורש רק את פקטור האינציאציה (Initiation factor) סיגמא (σ) לעומת האאוקריוטי שדורש מספר רק של פקטורי שעתוק כלליים) וכן צורת האריזה של הדנ”א (האאוקריוטי צריך שהדנ”א יהיה דחוס בעזרת נוקלאוזומים על מנת לפעול).
- יצירת ה-5′ cap בקצה גדיל ה-RNA היא פעילות ייחודית לאאוקריוטים ולא קיימת בפרוקריוטים. ה-5′ cap הוא בעצם המודיפיקציה הראשונה שנעשית על גדיל הרנ”א ממש בהתחלת תהליך השעתוק (בערך ב-25 הנוקלאוטידים הראשונים ששועתקו) והוא מקנה הגנה מדגרדציה, משתתף בהוצאת הגדיל מהגרעין (תהליך ה-Export שלו) ובהתחלת התרגום. חשוב לשים לב, שמבנה זה קיים רק בmRNA, כלומר הוא נעשה רק ע״י-RNA polymerase II וגם כאן, הפעלת הרכבת ה-5′ cap דורשת פוספורילציה מיוחדת על זנב ה-CTD.
להרחבה – Alberts, מהדורה שביעית, ע”מ 325-326 (RNA polymerase), ע”מ 338-339 (5′ cap) וע”מ 365-367 (Ribosome).
מולקולרית 3 שאלה 2
מי מהרצפים הבאים נמצא בתעתיק הRNA הראשוני אבל לא ב-mRNA הבוגר?
במה השאלה עוסקת: mRNA.
תשובה ד. גדיל ה-mRNA הואRNA אשר מקודד לחלבון. רנ”א זה משועתק ע”י ה-RNA polymerase II בגרעין האאוקריוטים או מ-RNApolymerase הרגיל של הפרוקריוטים בציטופלזמה שלהם. לאחר השעתוק גדיל זה נקרא pre-mRNA ונדרשים מספר מודיפיקציות ועיבודים שונים על מנת להפוך אותו ל-mRNA “הבוגר” שמוכן לתרגום (Translation)) בציטופלסמה. אחד התהליכים החשובים בהפיכתו ל-mRNA בוגר הוא תהליך השחבור(Splicing), שבו נחתכים האינטרונים (Introns) מהגדיל ורק האקסונים (Exons) יוצאים מהגרעין. תהליך הוצאת האינטרונים נעשה ע”י הקומפלקס ספלייסוזום(Spliceosome) אשר יוצר לולאות בצורת לסו באינטרונים על מנת לנתקם מהגדיל. תהליך זה כרוך בקשירתו של נוקלאוטיד מסוג אדנין (Adenine) לקצה 5′ של האינטרון ויצרת הלולאה היוצאת (Excised lariat), כפי שניתן להבין, אותם נולקאוטידים מסוג אדנין אינם נמצאים ב-mRNA הבוגר ולכן תשובה זו היא הנכונה.
שלילת מסיחים:
א’. תהליך יצירת זנב פולי-A (poly-A tail) אשר נקרא פוליאדנילציה (Polyadenylation) הוא תהליך יצירת זנב ארוך של נוקלאוטידים מסוג אדנין בקצה 3′ של גדילה-mRNA ע”י פולימראז מיוחד שנקרא PAP (poly-A polymerase). . הזנב המיוחד הזה מקנה הגנה לגדיל, מאפשר את העברתו מהגרעין לציטופלזמה ומשתתף בשלב אינציאציית התרגום(Translation initiation). . הפוליאדנילציה מתרחשת עוד בגרעין מיד לאחר השעתוק ולכן נראה את זנב הפולי-A גם ב-pre-mRNA וגם ב-mRNA הבוגר, ולכן מסיח זה אינו נכון.
ב. קודון העצירה (Stop codon) הוא הקודון שמורה לריבוזום (Ribosome) לגייס את פקטור השחרור (Releasefactor) לאתר A (A site) ולגרום לניתוק השרשרת הפוליפפטידית ממנו. ישנם 3 סוגים של קודוני עצירה – UAA, UAG ו-UGA (אני אוהב לזכור אותם כ”או-אה”, “או-אג” ו-“עו-גה”),כמובן שקודונים אלו נמצאים גם בגדיל הרנ”א הראשוני (pre-mRNA) וגם ב-mRNA הבוגר כי הכרחיים לתפקודו של ה-mRNA. ישנם מצבים אבנורמליים שהם לא יופיעו בגדיל ה-pre-mRNA מה שנקרא Nonsense mutation אך מנגנון ה- Nonsense-mediated mRNA decay ישמיד את הגדיל עדו בתהליך השחבור ולא יתן לו לעבור עיבודים נוספים על מנתשלא יעבור לציטופלזמה לתרגום.
ג’. כפי שנאמר מעל, גם קודון הפתיחה (Start codon) – AUG ימצא בגדיל ה-mRNA הבוגר, וכמו כן גם הרצפים שנמצא במעלה הזרם שלו (Upstream). רצפים אלו נקראים UTR (Untranslated region) והם נמצאים גם בקצה ה-5′ של הגדיל ובקצה ה-3′ שלו. רצפים אלו לא מקודדים לח.אמינו אך הם חשובים והכרחיים לתרגומו ולכן נמצא אותם בגם בגדיל הראשוני וגם בבוגר.
להרחבה – Alberts, מהדורה שביעית, ע”מ 339-340 (Splicing), ע”מ 347-348 (Polyadenylation), ע”מ 359 (Stop codons), ע”מ 378-379 (Nonsense-mediated mRNA decay) וע”מ 459-460 (UTR).
מולקולרית 3 שאלה 3
איזה RNA Polymerase, אחראי על שעתוק rRNA בפרוקריוטים?
במה השאלה עוסקת: RNA polymerase.
תשובה ד‘. הקומפלקס רנ”א פולימראז (RNA polymerase) אחראי על תהליך השעתוק (Transcripation) כלומר על ייצור גדיל RNA מתבנית הDNA . כפי שידוע, ישנם סוגים שונים שלRNA כגון mRNA, tRNA, miRNA, snRNA, snoRNA, lncRNA וכדומה. כמו ב-DNA polymerase, גם כאן יש הבדלים בין האנזימים האאוקריוטים לפרוקריוטים. באאוקריוטים ישנם שלושה סוגים עיקריים של רנ”א פולימראז אשר ממוספרים מ-1 עד 3. כאשר רנ”א פולימראז 1 אחראי על שעתוק רוב ה-rRNA (18S, 5.8S ו-28S), רנ”א פולימראז 2 משעתק את ה-snoRNA (עיבוד רנ”א), miRNA, siRNA, lncRNA, רוב snRNA וכל ה-mRNA. רנ”א פולימראז 3 אחראי עלשעתוק tRNA, חלק מה-snRNA ועוד מספר מצומם של רנ”א קצרים. הפרדה זו היא לא מקרית וקיימת מכיוון שפעולת השעתוק מתרחשת במספר אזורים בגרעין, למשל שעתוק rRNA מתרחש בגרעינון(Nucleolus) ורק הרנ”א פולימראז 1 נמצא באזור זה ואחראי על שעתוק הגנים שם. בהמשך לכך, בפרוקריוטים ישנו רנ”א פולימראז יחיד אשר מסוגל לשעתק את כל סוגי ה-RNA, ולכן תשובה זו היא הנכונה.
שלילת מסיחים:
א. כפי שנאמר מעל, רנ”א פולימראז 1 הוא הפולימראז האאוקריוטי שאחראי על שעתוק ה-45S-rRNA בגרעינון אשר עובר עיבודים ומודיפיקציות שונות ע”י snoRNA רבים והופך ל-3 גדיליה-rRNA שיחד עם ה-5S (שמשועתק ע”י רנ”א פולימראז 3 מחוץ לגרעינוןמרכיבים את הריבוזום (Ribosome). ולכן מסיח זה אינו נכון.
ב. רנ”א פולימראז 2 הוא גם פולימראז אאוקריוטי אשר אינו משעתק כלל rRNA, ולכן מסיח זה אינו נכון. בהקשר הפולימראז הפרוקריוטי מצאו כי דווקא נר”א פולימראז 2 מהווה כהומולוג שלו, ויש להם הרבה מן המשותף במבנה שלהם. ההבדלים העיקריים ביניהם הם בפקטורי האינציאציה שלהם (פקטור סיגמא בפרוקריוטים ופקטורי שעתוק כלליים רבים באאוקריוטים), זנב ה-CTD (C-terminal domain) הייחודי באאוקריוטים וצורת הדחיסה של הדנ”א אשר הכרחית באאוקריוטים לתהליך השעתוק.
ג. רנ”א פולימראז 3 אחראי על שעתוק מולקולות רנ”א רבות באאוקריוטים, ולכן מסיח זה אינו נכון.
להרחבה – Alberts, מהדורה שביעית, ע”מ 331-332 (RNA polymerase).
מולקולרית 3 שאלה 4
את.ה מתעניינ.ת בדפוס ביטוי של גן מסוים, שנקרא גן X, ברקמות שונות באותו אורגניזם. את.ה מבודד.ת את הרנ״א מהרקמה, מריצ.ה אותו בג׳ל אגארוז, עושה Blot, וצובע.ת את הרנ״א עם גלאי רדיו אקטיבי שהוא קומפלימנטרי לאקסון 2 בגן X. לאחר ביצוע אוטורדיוגרפיה לתספיג, ניתן לזהות כי בכל פס ריצה בג׳ל יש band בגובה אחר, וישנם מס׳ פסי ריצה ללא בנדים. מה אפשר להסיק מהתוצאות?
במה השאלה עוסקת: Gel electrophoresis.
תשובה ב . בשאלה זו נעשה שימוש בשיטת אלקטרופורזה בג’ל (Gel electrophoresis) על מנת לבדוק נוכחות של מקטע RNA המטרה, שבמקרה זה הוא האקסון 2 שהוא חלק מהגן הנחקר (גן X). כאשר הריצו את ה-RNA בבאריות (בכל בארית גדיל RNA מרקמה שונה, אך מאותו האורגניזם) ונתקבל פס (band) שונה בכל בארית, ניתן להסיק כי גדיל ה-RNA נמצא ברקמה אך באורכים שונים (ואף לעיתים אינו נמצא). התהליך שעלול לגרום לתוצאה זו הוא תהליך השחבור החליפי (Alternative splicing) אשר גורם לתוצר RNA שונה מאותו הגן עקב שינוי האקסונים והאינטרונים של אותו הגדיל RNA. כלומר, כחלק מתהליך עיבוד ה-mRNA נחתכים ממנו אקסונים ועקב כך נוצר mRNA שונה שמתורגם לחלבון מעט שונה. תהליך זה מאפשר להגדיל את המגוון של התוצרים שניתן להפיק מגן יחיד. ולכן בהקשר השאלה תהליך זה יכול לגרום לתוצרי RNA שונים בכל רקמה מה שיראה כתוצרי RNA בגדלים שונים בכל בארית.
שלילת מסיחים:
א’. לא ניתן לדעת האם כל גן X מבוטא ברקמות מסוימות מכיוון שנבדק רק אקסון ספציפי בתוכו (אקסון 2), יכול להיות שגן X כן בא לידי ביטוי אך האקסון הפך לאינטרון בתהליך השחבור החלופי ולכן אינו מופיע כלל.
ג’. לא ניתן לדעת האם מתרחש שחבור חלופי ברקמה הנתונה מכיוון שהניסוי מראה רק האם האקסון בא לידי ביטוי ברקמות שונות. על מנת לדעת האם התעתיק הראשוני עובר שחבור חלופי צריך לדעת מהו השחבור המקורי שאותו עובר הגן ורק אז נוכל לדעת האם נעשים שחבורים חלופיים לאותו התעתיק. בבדיקה זו רואים רק שיש שוני בין הרקמות בהקשר התוצר, ולא באיזה מהם התרחש שחבור חלופי.
ד’. תהליך השחבור (Splicing) אינו משתנה בין רקמה לרקמה בהקשר של חלבון מסוים. כאשר התעתיק הראשוני יעבור שחבור שונה זה יקרא שחבור חלופי. ולכן מסיח זה אינו נכון.
להרחבה – Alberts, מהדורה שביעית, ע”מ 499-500 (Gel electrophoresis), ע”מ339-342 (Splicing), (Alternative splicing).
מולקולרית 3 שאלה 5
- מה מבין ההיגדים הבאים נכון לגבי זנב ה-Poly-A?
(I) הוא מסונתז לאחר חיתוך קצה ה-3′ של mRNA.
(II) אורכו לרוב אינו עולה על 300 נוקלאוטידים.
(III) אחד מתפקידיו הוא להגן על mRNA מעיכול על ידי RNase ציטופלזמטי.
(IV) אחד מתפקידיו הוא לעודד תרגום.
במה השאלה עוסקת: Poly-A tail.
תשובה ד‘. זנב ה-Poly-A הוא גדיל של RNA שבנוי מבסיסי אדנוזין (Adenosine) אשר נמצא בקצה 3′ של מולקולות ה-mRNA הבוגרות. הפולימראז שמסנתז אותו נקרא Poly-A polymerase (PAP), בשונה משאר סוגי הפולימראזות הראשון מסוגל לסנתז נוקלאוטידים ללא צורך בתבנית (Template). ה-PAP מתחיל לפעול רק לאחר שגדיל ה-mRNA נחתך ומתנתק מה-RNA polymerase ע”י מספר פקטורים, ששניים מהם חובה להכיר – CPSF (Cleavage and polyadenylation specificity factor) ו-CstF (cleavage stimulationfactor). הראשון מתחבר לרצף הקסמרי (Hexamer) של AAUAAA לפני נקודת החיתוך(Upstream לנקודת החיתוך) והאחרון מתחבר ל-GU-rich element שנמצא אחרי נקודת החיתוך (Downstream לנקודת החיתוך). זנב הפולי-A מקנה לגדיל ה-mRNA מספר יכולות חשובים וקריטיים לפעילותו:
- תרגום – זנב ה-Poly-A משתתף באינציאציית התרגום (Translation initiation) ע”י כך שהוא מתחבר לפקטור התרגום eIF4G (ע”י חלבונים שנקראים Poly-A binding proteins) שמחובר לפקטור אחר (eIF4E) שקשור ל-5′ cap של ה-mRNA.
- הגנה – אורך זנב ה-Poly-A מסמן את אורך חיי מולקולת ה-mRNA, כאשר זנב זה מתחיל להתפרק ע”י אקסונוקלאזות (Exonuclease) שונות הוא מגיע לאורך קריטי (בערך 25 נוקלאוטידים באדם) שבו הוא מסומן לפירוק – נקרא mRNA decay.
- טרנספורט – חלבוני ה-Poly-A binding מתחברים לזנב ה-Poly-A לאחר סיום פעילותו של הפולימראז PAP והם מסמנים שמולקולת ה-mRNA מוכנה להוצאה מהגרעין ושהיא סיימה את תהליך השחבור (Splicing). ללא חיבור חלבונים אלו לא תתרחש Nuclear Export מהגרעין.
לסיכום, זנב ה-Poly-A מסונתז לאחר ניתוקה-mRNA מ-RNApolymerase ולכן היגד I נכון, אורכו הואבערך כ-200 נוקלאוטידים – היגד II נכון וכחלק מתפקידיו הרבים זנב זה תורם להגנה מ-RNase (היגד III) ותורם לאינציאציית התרגום (היגד IV) ולכן נסמן את תשובה ד’ כנכונה (כלל היגדים נכונים).
הערת המחבר – באלבטרס לא מתארים איזה חלבון הוא אחראי על חיתוך גדיל ה-mRNA בזמן השעתוק (Transcription) אך לפי מקורות אחרים לחלבון CPSF יש תת-יחידה שנקראת CPSF-73 שלה יש חיתוך והיא אשר מבצעת את החיתוך. (לא למבחן רק להעשרה שלכם)
להרחבה – Alberts, מהדורה שביעית, ע”מ 347-349 (Polyadenylation) .
מולקולרית 3 שאלה 6
אם מדגירים תאים אאוקריוטים עם אורציל (Uracil) רדיואקטיבי ועושים היברידיזציה של תוצרי ה-RNA עם הדנ״א של האורגניזם, איזו תוצאה נצפה לקבל?
במה השאלה עוסקת: Uracil.
תשובה ב. הנוקלאוטיד אורציל (Uracil) הוא הבסיס החנקני שנמצא ב-RNA במקום הטימין (Thymine) של ה-DNA. ההבדל בין אורציל לטימין הוא שלאחרון יש קבוצת מתיל (CH3) בעמדה 5′ עליו (ולכן נקרא לעיתים 5′-Methyl Uracil). הבדל קטן זה מהווה כחלק מסימני האבחנה בין גדילי ה-RNA ל-DNA. כאשר יופיע נוקלאוטיד אורציל בגדיל ה-DNA, כמו למשל במקרה של דה-אמינציה(Deamination) ספונטנית של ציטוזין (Cytosine), תהליך המתרחש כ-100 פעמים ביום בערך, אנזימי התיקון של ה-DNA יזהו בסיס זה כ”זר” מכיוון שהוא לא נמצא כדרך קבע ב-DNA. ולכן כאשר נסמן את האורציל רדיואקטיבית נראה אותו רק בגדילי ה-RNA ולא ב-DNA. כמו כן, כאשר מבצעים היברידציה (Hybridization) כלומר יצירת קשרי Base pairs בין שני הגדילים, הגדילים התחברו רק בצורה חלקית ממספרסיבות, כגון אינטרונים שהוצאו מגדיל ה-RNA אך גם נמצאים בדנ”א(כי משם שועתקו) ומודיפקציות רבות שנעשו לאחר שעתוק גדיל הרנ”א כגון ה-Poly-A tail וה-5′ Cap שאינם קיימים בדנ”א ולכן לא ישתתפו בהיברידציה.
שלילת מסיחים:
א’. כפי שנאמר מעל, הדנ”א אינו מכיל בסיסים מסוג אורציל, וכן תתרחש בו איזושהי מוטציה והיווצר בסיס של אורציל בדנ”א הוא יתוקן מידית ע”י מנגנון התיקון BER (Base excision repair) שבו האנזים Uracil DNA glycosylase יסיר את הבסיס החנקני, ו-AP endonuclease יחד עם phosphodiesterase יחתכו את הבסיס הסוכרי (דיאוקסיריבוז שמחובר לפוספט)ובסוף DNA polymerase ו-DNAligase ישלימו את החסר.
ג’. מכיוון שאורציל מהוה שתחליף לבסיס החנקני טימין, הוא ימצא בדיוק באותם מקומות שטימין נמצא ב-DNA , כלומר הוא אינו מוקבל לאינטרונים (Introns) או רק לאקסונים (Exons), האורציל יכול להימצא לאורך כל גדיל ה-RNA ולכן מסיח זה אינו נכון.
ד’. בהמשך לתשובות מעל, לא רק שהתא האאוקריוטי ישתמש בבסיסים של האורציל ולכן נראה את ה-RNA מסומן רדיואקטיבית, יש אפילו אנזים מיוחד שיוצר את הבסיס אורציל במכוון כחלק מתהליך עיבוד ה-RNA (RNA editing). ראייה לכך ניתן לראות ב-2 האיזופורמים של החלבון Apolipoprotein B אשר באחד מהם (זה שמבוטא במעי) נוצר Stop codon חדש עקב השינוי,ובאחר (בכבד) לא נעשה השינוי.
מולקולרית 3 שאלה 7
איזה מהרצפים הבאים לא נקשר לתהליך השעתוק ישירות?
במה השאלה עוסקת: Transcription sequences.
תשובה ב’. מסיח זה אינו נכון משתי סיבות, הראשונה היא שה-ORC (שהוא ה-Origin recognition complex) הוא לא רצף אלא קומפלקס של חלבונים אשר מתחבר למוצא השכפול (Origin) שעליו נבנה ה-Prereplicative complex (בקיצור preRC) שיאפשר את תחילת השכפול (DNA replication initiation). כזכור, כל עוד קומפלקס זה מזורחן (Phosphorylate) ה-PreORC לא יכול להיווצר ולכן לא יתרחש שכפול נוסף. הסיבה השנייה כפי שנאמר מעל, היא שמושג זה נקשר לשכפול ולא לשעתוק ולכן מסיח זה אינו נכון.
שלילת מסיחים:
א. רצף ה-Terminator הוא רצף פרוקריוטי שבו השעתוק מסתיים כאשרה-RNA polymerase מגיע אליו. לרוב, רצף זה מקודד לרצף רנ”א אשר מסוגל להתקפל על עצמו וליצור מבנה של סיכה (Hairpin), מבנה זה גורם להפרעה מרחבית שגורמת לניתוק הגדיל מהפולימראז ולהתנתקות הפולימראז מהדנ”א.
ג. הרצף 35- הוא גם רצף פרוקריוטי אשר נקשר לרוב לרצף 10- . שני אלו הם רצפים שנמצאים בשני צדדיו של הפרומוטר (Promoter), האחד במעלה הזרם (Upstream) והשני במורד הזרם (Downstream), בהתאמה. רצפים אלו נקראים הקסמרים (Hexamers) מכיוון שהם מורכבים משישה נוקלאוטידים כל אחד.
ד. רצף ה-TATA הוא רצף אאוקריוטי שנמצא כ-25 נוקלאוטידים במעלה הזרם ל-Start site של הגן. לרצף זה מתחברת תת-היחידה TBP (שהוא TATA binding protein) של הפקטור TFIID. ולכן גם רצף זה נקשר לשעתוק.
להרחבה – Alberts, מהדורה שביעית, עמ’ 331-332 (TATA box), עמ’ 328 (Terminator + “-35”) ועמ’ 1044 (ORC).
מולקולרית 3 שאלה 8
מה נכון לגבי תהליך השחבור?
במה עוסקת השאלה: שחבור. תשובה נכונה- ד׳.
בתהליך השחבור נוצר הספלייסוזום שמורכב מsnRNPs שונים לא כולם בונים את האתר הפעיל (שלילת מסיח ב׳). הספלייסוזום הוא המבצע את ריאקציית השחבור שמורכבת משתי ריאקציות טראנס אסטריפיקציה (שלילת מסיח ג׳), אשר מתבצעות באתר פעיל המורכב מ-U6 ו-U2. באתר הפעיל שנוצר פעמיים במהלך השחבור- עבור שתי ריאקציות הטראנס אסטריפיקציה, יש יון מגנזיום (שלילת מסיח א׳).
להרחבה- Alberts, מהדורה שביעית, עמ׳ 341-345
מולקולרית 3 שאלה 9
איזה מהמשפטים הבאים מתאר בצורה הנכונה ביותר את תפקיד פקטור השעתוק?
במה עוסקת השאלה- פקטורי שעתוק כלליים. תשובה נכונה- ב׳.
הסבר- פקטורי השעתוק הכלליים מאפשרים את איניציאציית השעתוק באאוקריוטים. הם בעלי תפקידים שונים, כשכל אחד מזהה אלמנטים שונים או מצטרף לתהליך האיניציאצייה בשלב אחר. TFIIH בעל שלושה תפקידים- הוא פותח את הדנ״א וכך מכין את הדנ״א לתהליך השעתוק, הוא מזרחן את סרין בעמדה 5 על זנב ה-CTD של רנ״א פולימראז 2 ומשחרר את רנ״א פולימראז מהפרומוטור. כלל התפקידים שלו נחוצים על מנת להתחיל את תהליך השעתוק ולקדם אותו.
שלילת מסיחים-
א. לא נכון. תפקידו של TFIIA הוא לייצב את הקשירה של TFIID. בנוסף, הוא לא מגיע בהכרח בכל תהליך של שעתוק.
ג. לא נכון. TFIID מזהה את ה-TATA Box אך לא רק, הוא מזהה גם את INR ואת BRE.
ד. לא נכון. תפקידו של TFIIE הוא למשוך את TFIIH.
להרחבה- Alberts, מהדורה שביעית, עמ׳ 331-334
מולקולרית 3 שאלה 10
מה מהבאים אינו תומך בתיאוריה לפיה רנ״א התפתח לפני הדנ״א?
במה עוסקת השאלה- עולם הרנ״א. תשובה נכונה- א׳.
הסבר- שימו לב שנשאלתם מה אינו תומך בתיאוריה לפיה רנ״א קדם לדנ״א. סעיף א׳ הוא משפט נכון. הוא לקוח מפרק 1 של הספר (עמ׳ 2), אך הוא אינו משפט שמאפשר בהכרח לטעון שרנ״א קדם לדנ״א. לפי המשפט הזה, אפשר להניח שדנ״א היה קיים במקביל לרנ״א ולאו דווקא התפתח אחריו. לכן תשובה זו אינה תומכת בתיאוריה והיא התשובה השגויה.
שלילת מסיחים- כל שאר המסיחים הם משפטים המסבירים ותומכים בתיאוריה לפיה רנ״א קדם לדנ״א. היכולת של מדענים לייצר ריבוזים במעבדה, תומכת בתיאוריה לפיה ב״עולם הרנ״א״ הייתה היווצרות של מבינים בעלי יכולות קטליטיות באופן טבעי. סעיף ג׳ גם הוא תומך בתיאוריה מפני שמסביר לנו כיצד לרנ״א הייתה גם יכולת לשמר את המידע הגנטי הדרוש להישרדות האורגניזם וגם את היכולת לבצע ריאקצית שגם היא הכרחית. אם נחשוב על מולקולת דנ״א, אנחנו יודעים שתפקידה הוא לאחסן את המידע התורשתי שלנו, אך היא לבדה לא יכולה לבצע ריאקציות כימיות. גם הקיפול של רנ״א על עצמו ליצירת מבנים קטליטים כמו למשל tRNA תומכת בדיוק בכך שיכול להיות שהיה שלב באבולוציה בו רנ״א מילא את שני התפקידים- שמירה על המידע התורשתי ויכולות קטליטיות ולכן יכול להיות שהוא המולקולה הקדומה יותר מבין השתיים.
להרחבה- Alberts, מהדורה שביעית, עמ׳ 389-392