Ribonukleīnskābju sintēze

Ribonukleīnskābju sintēze ir olbaltumvielu sintēzes priekšnoteikums. Ribonukleīnskābes pārnes ģenētisko informāciju no DNS uz olbaltumvielām. Dažos vīrusos ribonukleīnskābes pat pārstāv visu genomu.

Kas ir ribonukleīnskābju sintēze?

Ribonukleīnskābju sintēze vienmēr notiek DNS. Tur, izmantojot fermentatīvi kontrolētu procesu, komplementārie ribonukleotīdi tiek samontēti RNS virknē. Ribonukleīnskābei (RNS) ir līdzīga struktūra kā dezoksiribonukleīnskābei (DNS). Tas sastāv no nukleobāzēm, cukura atlikuma un fosfātiem. Saliekot kopā, trīs elementi veido nukleotīdu. Cukurs sastāv no ribozes. Tas ir pentose ar pieciem oglekļa atomiem. Atšķirība no DNS ir tāda, ka cukurs pentozes gredzena 2. pozīcijā ūdeņraža atoma vietā satur hidroksilgrupu.

Divās vietās ribozi esterizē ar fosforskābi. Tādējādi tiek izveidota ķēde ar mainīgām ribozes un fosfāta vienībām. Nukleobāze ir glikozīdiski saistīta ar ribozes pusi. RNS veidošanai ir pieejamas četras dažādas nukleobāzes. Tie ir citozīna un uracila pirimidīna bāzes un purīna bāzes adenīns un guanīns.

Slāpekļa bāzes timīns ir atrodams DNS, nevis uracila. Trīs nukleotīdi pēc kārtas veido tripletu, kas kodē aminoskābi. Kods tiek noteikts pēc nukleāro bāzu (slāpekļa bāzu) secības. Pretstatā DNS RNS ir vienpavediena. To izraisa hidroksilgrupa ribozes 2. pozīcijā.

Funkcija un uzdevums

Ribonukleīnskābju sintēzē tiek sintezēti dažāda veida RNS. Pretstatā DNS RNS netiek izmantota ģenētiskās informācijas ilgstošai glabāšanai, bet gan tās pārnešanai.

Par to ir atbildīgs kurjers RNS (mRNS). Tas kopē ģenētisko informāciju no DNS un nodod to ribosomās, kur notiek olbaltumvielu sintēze. Informācija tikai īslaicīgi tiek saglabāta RNS. Pēc olbaltumvielu sintēzes beigām tā atkal tiek sadalīta.

TRNS un rRNS nesatur nekādu ģenētisku informāciju, bet gan palīdz veidot olbaltumvielas ribosomā. Citas ribonukleīnskābes ir atbildīgas par gēnu ekspresiju. Tāpēc viņi ir atbildīgi par to, kura ģenētiskā informācija vispār būtu jālasa. Tādējādi tie arī veicina šūnu diferenciāciju. Visbeidzot, ir RNS, kas pat uzņem katalītiskās funkcijas.

Daži vīrusi DNS vietā satur tikai RNS. Tas nozīmē, ka viņu ģenētiskais kods tiek glabāts RNS. Tomēr RNS var sintezēt tikai, izmantojot DNS. Tāpēc vīrusi tikai kādreiz spēj dzīvot un vairoties saimniekorganisma šūnā.

Ribonukleīnskābju sintēzē enzīma RNS polimerāze katalizē RNS veidošanos uz DNS, kā rezultātā precīzi tiek nodots ģenētiskais kods. Transkripciju sāk, sasaistot RNS polimerāzi ar promotoru. Šī ir specifiska DNS nukleotīdu secība. Īsā DNS posmā dubultā spirāle tiek sadalīta, sadalot ūdeņraža saiti. Procesa laikā komplementārie ribonukleotīdi tiek piesaistīti attiecīgajām bāzēm uz DNS kodogēnās virknes.

Ribose un fosfātu grupas apvienojas, veidojot estera saiti, veidojot RNS virkni. DNS tiek atvērta tikai īsā sadaļā. No šīs atveres izvirzās jau sintezētās RNS virknes sadaļa. Ribonukleīnskābes sintēze beidzas DNS apgabalā, ko sauc par terminatoru. Tur ir stop kods. Kad ir sasniegts pieturas kods, RNS polimerāze atdalās no DNS un izveidotā RNS tiek atbrīvota.

Slimības un kaites

Ribonukleīnskābju sintēze ir būtisks process, tāpēc traucējumiem ir postošas ​​sekas organismam. Lai varētu sintezēt olbaltumvielas, sintēzē nedrīkst būt būtiskas novirzes. Tomēr dažas svešas RNS daļiņas var pārprogrammēt visu šūnu, lai ķermeņa šūna sintezētu tikai svešas RNS. Šis process ir izplatīts, un tam ir liela loma vīrusu infekcijās.

Vīrusi paši nevar vairoties. Jūs vienmēr esat atkarīgs no saimnieka šūnas. Ir gan DNS vīrusi, gan tīri RNS vīrusi. Abi tipi iekļūst šūnā un iekļauj to ģenētisko materiālu saimnieka šūnas ģenētiskajā kodā. Šūna sāk replicēt tikai vīrusa ģenētisko materiālu. Šūna ražo vīrusus, līdz tā nomirst. Jaunizveidotie vīrusi iekļūst tālākās šūnās un turpina iznīcināšanas darbu.

RNS vīrusi veido savu ģenētisko materiālu DNS ar fermenta reversās transkriptāzes palīdzību. Pēc integrācijas dominē vīrusu RNS sintēze, kas pēc tam tiek atgriezta nākamajā šūnā. Retrovīrusi pieder arī RNS vīrusiem. Plaši pazīstams retrovīruss ir HI vīruss. Retrovīrusi tomēr ir īpašs gadījums. Lai arī tie arī iekļauj savu ģenētisko materiālu DNS caur reverso transkriptāzi, jaunie radītie vīrusi atstāj šūnu, to neiznīcinot. Tas ļauj inficētajām šūnām kļūt par pastāvīgu vīrusu avotu.

Jaunu vīrusu ražošanā pastāvīgi notiek arī mutācijas, kas vīrusu neatgriezeniski maina. Imūnsistēma veido antivielas pret esošajiem vīrusiem, bet pirms to iznīcināšanas ģenētiskais kods ir tik daudz mainījies, ka izveidotās antivielas vairs nav efektīvas. Ķermenim ir jāturpina ražot jaunas antivielas. Imūnsistēma ir tik saspringta, ka neatgriezeniski zaudē izturību pret baktērijām, sēnītēm un vīrusiem.