חומצת גרעין

חומצות גרעין הן תרכובות אורגניות המצויות בכל התאים המהוות את החומר התורשתי של כל יצור חי בטבע. חומצות הגרעין מאפשרות העברת מידע על תכונות מיצור בדור נתון לצאצאיו בדור הבא (ראו תורשה), כלומר, חומצות הגרעין כוללות הוראות לבניין התא והיצור (האורגניזם).

החומצות הן פולימר (מולקולה גדולה שמורכבת מכמה מולקולות קטנות יותר) המורכב ממספר עצום של מונומרים הקרויים נוקלאוטידים. כל נוקלאוטיד בנוי מבסיס חנקני (המבדיל בין נוקלאוטידים שונים), חד סוכר (ריבוז או דאוקסיריבוז, עבור רנ"א או דנ"א, בהתאמה (ראו להלן)), וקבוצת זרחה שהיא החלק החומצי בחומצות הגרעין.

הבדלים קטנים בהרכב הכימי של הנוקלאוטידים מבדילים בין חומצות הגרעין השונות. שרשרת נוקלאוטידים מכונה גדיל; חלק מחומצות הגרעין חד-גדיליות, ואילו חלקן מורכב משני גדילים המלופפים זה סביב זה, תוך יצירת סליל מרחבי. חומצות הגרעין החשובות ביותר הן DNA ו-RNA. הראשונה נמצאת במצב קבוע למדי בכל תא, והיא מכילה את המידע הבסיסי לייצור חלבונים. RNA, לעומת זאת, מהווה את שלב הביניים בין ה-DNA והחלבון; ה-RNA מסונתז לפי תבנית ה-DNA וממנו מיוצר החלבון באופן ישיר. תכולת ה-RNA בתא משתנה באופן קיצוני בהתאם לסוג התא ולגירויים מהסביבה; מולקולות ה-RNA הספציפיות מתקיימות למשך זמן קצר, עד לסינתזת החלבון או מספר חלבונים, ואז מפורקות. תהליך המעבר מ-DNA ל-RNA מכונה שעתוק. תהליך ייצור החלבונים מ-RNA מכונה תרגום.

התהליך הדו-שלבי מה-DNA ועד להרכבתו של חלבון נתון מאפשר בקרה יעילה ביותר על ייצור החלבונים ומהווה את הבסיס להבדלים בין התאים השונים ביצור רב-תאי (אשר כל תאיו מכילים DNA זהה). תהליך המעבר מ-DNA ל-RNA ומ-RNA לחלבון קרוי הדוֹגמה המרכזית של הביולוגיה המולקולרית. ה-DNA הוא חומצת הגרעין הראשונה שהתגלתה, ב-1871, בטיבינגן גרמניה, על ידי הביולוג השווייצרי פרידריך מישר.

מגוון חומצות הגרעין 
מולקולות ה-DNA גדולות מאוד, ואורכן נע בין כמה מאות אלפי נוקלאוטידים ביצורים הפשוטים ביותר (חיידקים) ובין מיליארדי נוקלאוטידים באדם. לצד ה-DNA וה-RNA קיימות בתא חומצות גרעין נוספות בעלות תפקידי בקרה, בעיקר, וכן קיימות מספר חומצות גרעין מלאכותיות, אשר מיוצרות במעבדה בשיטות שונות של ביולוגיה מולקולרית ואשר משמשות לצרכים שונים במחקר. רוב חומצות הגרעין קצרות בהרבה מה-DNA, וחלקן מורכב מגדילים בני נוקלאוטידים בודדים. הטבלה שלהלן מונה את סוגי חומצות הגרעין:

קישורים חיצוניים

 
 

תרכובות ביוכימיות