הבדל מפתח - DNA במעלה הזרם לעומת DNA במורד הזרם
חשוב להיות בעל ידע כללי על ההרכב והמבנה של ה-DNA כדי להבין את ההבדל בין ה-DNA במעלה הזרם למורד הזרם. DNA מורכב משרשרות פולינוקלאוטידים. נוקלאוטידים הם אבני הבניין היוצרות שרשראות פולינוקלאוטידים וכל נוקלאוטיד מורכב משלושה מרכיבים: סוכר בן חמישה פחמנים, בסיס חנקני וקבוצת פוספטים. קבוצת פוספט וקבוצת OH מחוברות לפחמן במיקום 5' ולפחמן במיקום 3' של מולקולת הסוכר בנוקלאוטיד, בהתאמה. נוקלאוטידים מחוברים יחדיו על ידי קשרי פוספודיסטר הנוצרים בין קבוצת פוספט 5' של נוקלאוטיד אחד וקבוצת OH 3' של הנוקלאוטיד הסמוך.אם לשרשרת פולינוקלאוטידים יש קבוצת פוספט חופשית של 5', היא מוקצית כקצה 5'; אם יש לו קבוצת OH חופשית של 3', הוא מוקצה כקצה 3'. לכן, לגדילי DNA יש בדרך כלל קצוות 5' ו-3' בהתאם למיקומי הקצה של שרשראות הפולינוקלאוטידים. DNA קיים גם כצורה דו-גדילית. שני גדילים הם אנטי מקבילים זה לזה. לכן, ל-DNA יש שני גדילים העוברים לכיוון 5' עד 3' וכיוון 3' עד 5'. ה-DNA במעלה הזרם ומורד הזרם מופנה בהתייחס לתעתוק וסינתזה של גדיל mRNA 5' עד 3'. אם ה-DNA נחשב לכיוון ה-5 של הגדיל המקודד מאתר תחילת השעתוק, זה ידוע כ-DNA במעלה הזרם. אם ה-DNA נחשב לכיוון קצה ה-3' מהגדיל המקודד מאתר התחלת השעתוק ידוע כ-DNA במורד הזרם. זהו ההבדל העיקרי בין DNA במעלה הזרם למורד הזרם.
מהו DNA במעלה הזרם?
גן הוא תורשה של יחידה מבנית ותפקודית הממוקמת על DNA של אורגניזם.הוא מאוחסן עם הוראות לבניית חלבון. לגן יש אזור ספציפי של מולקולת DNA. כאשר נדרש, הוא מתמלל ומתורגם לחלבון באמצעות סינתזה של גדיל mRNA. בדרך כלל גדיל מקודד של הגן עובר מכיוון 5' ל-3'. כאשר הוא מתעתק, הוא מייצר גדיל mRNA לאותו כיוון 5' עד 3'. במהלך התעתיק, גדיל אנטי-סנס 3' עד 5' משמש כגדיל התבנית ומתחיל את סינתזת ה-mRNA. בגן יש אתר התחלת שעתוק. בהתייחס לאתר התחלת השעתוק, אזור ה-DNA לכיוון קצה 5' של הגדיל המקודד ידוע בשם DNA במעלה הזרם. מקדם של הגן ממוקם בדרך כלל באזור במעלה הזרם של ה-DNA. בגנים אוקריוטיים, קיימות קופסאות TATA, אלמנטים פרוקסימליים של פרומטור ומשפרים באזור במעלה הזרם של הגן. האזור במעלה הזרם של הגן מופנה עם מספרים שליליים. DNA במעלה הזרם של גן הוא בעל חשיבות עליונה עבור התעתוק.
מהו DNA במורד הזרם?
אתר התחלת שעתוק ידוע כנקודה +1 של גן. אזור ה-DNA מנקודת +1 לכיוון קצה 3' של גדיל הקידוד ידוע בשם DNA במורד הזרם. במילים אחרות, במורד הזרם של הגן הוא מאתר תחילת השעתוק לכיוון קצה 5' של גדיל התבנית. לכן, DNA במורד הזרם של אזור גן כולל יחידת שעתוק ורצפים אחרים כגון רצף מסיים. המקדם יכול להשפיע על הרצף במורד הזרם של גן. חלק במורד הזרם של גן מופנה עם מספרים חיוביים. DNA במורד הזרם של גן הוא האזור הממשי שנותן את תוצר החלבון.
איור 01: DNA במעלה הזרם ומורד הזרם
מה ההבדל בין DNA במעלה הזרם למורד הזרם?
Upstream לעומת Downstream DNA |
|
| אזור DNA לכיוון קצה 5' של רצף הקידוד מאתר התחלת התעתוק ידוע כ-DNA במעלה הזרם. | אזור DNA לכיוון קצה 3' של גדיל הקידוד מאתר התחלת שעתוק ידוע כ-DNA במורד הזרם. |
| Elements | |
| מקדמים ומשפרים נמצאים ב-DNA במעלה הזרם | יחידת השעתוק ורצפי הטרמינטור ממוקמים ב-DNA במורד הזרם. |
| מספור | |
| נוקלאוטידים באזור במעלה הזרם מופנים עם מספרים שליליים | נוקלאוטידים מופנים עם מספרים חיוביים. |
| פונקציה | |
| אזור זה מכיל אלמנטים הדרושים כדי לווסת וליזום תמלול | אזור זה מכיל הוראה לייצור חלבון ולסיים את השעתוק |
סיכום – Upstream לעומת Downstream DNA
קל לזהות במעלה הזרם ובמורד הזרם של גדיל RNA. לגבי אתר ההתייחסות, האזור לקראת קצה 5' של גדיל ה-RNA ידוע כ-RNA במעלה הזרם ואילו אזור לקראת קצה 3' ידוע כ-RNA במורד הזרם. עם זאת, ב-DNA, ישנם שני גדילים העוברים בשני הכיוונים 5' עד 3' ו-3' עד 5'. מכאן שההבדל בין DNA במעלה הזרם למורד הזרם הוא מסובך. לכן, הוא מובחן בהתייחס לתעתוק של גן. מאתר התחלת השעתוק לכיוון קצה 5 של גדיל החושים, אזור ה-DNA ידוע כ-DNA במעלה הזרם ואילו מאתר התחלת השעתוק לכיוון קצה 3' של גדיל החושים ידוע כ-DNA במורד הזרם.זה ההבדל בין במעלה הזרם למורד הזרם של ה-DNA.
