Ribonukleīnskābe sintēze ir priekšnoteikums olbaltumvielu sintēzei. Šajā procesā ribonukleīns skābes pārsūtīt ģenētisko informāciju no DNS uz proteīni. Dažos vīrusi, ribonukleīns skābes pat pārstāv visu genomu.
Kas ir ribonukleīnskābes sintēze?
Ribonukleīnskābe sintēze ir priekšnoteikums olbaltumvielu sintēzei. Šajā procesā ribonukleīns skābes pārsūtīt ģenētisko informāciju no DNS uz proteīni. Ribonukleīnskābe sintēze vienmēr notiek pie DNS. Tur enzīmiski kontrolētā procesā komplementāros ribonukleotīdus savāc RNS virknē. Ribonukleīnskābei (RNS) ir līdzīga struktūra kā dezoksiribonukleīnskābe (DNS). Tas sastāv no nukleīnskābes bāzes, cukurs atlikumi un fosfāti. Saliekot kopā, trīs veidojošie elementi veido nukleotīdu. The cukurs sastāv no riboze. Šī ir pentoze ar piecām ogleklis atomi. Atšķirība no DNS ir tā, ka cukurs 2. pozīcijā pentozes gredzenā a, nevis hidroksilgrupa satur hidroksilgrupu ūdeņradis atoms. The riboze ir esterificēts ar fosforskābe divās pozīcijās. Tādējādi ķēde ar pārmaiņus riboze un fosfāts veidojas vienības. Nukleīna bāze ir glikozidiski saistīta ar ribozes pusi. Četri dažādi nukleīni bāzes ir pieejami RNS būvniecībai. Tie ir pirimidīns bāzes citozīns un uracils un purīna bāzes adenīns un guanīns. DNS DNS slāpeklis uracila vietā atrodams bāzes timīns. Trīs nukleotīdi pēc kārtas veido tripletu, kas kodē aminoskābi. Kodu nosaka pēc nukleīno bāzu secības (slāpeklis bāzes). Atšķirībā no DNS, RNS ir vienvirziena. To izraisa hidroksilgrupa ribozes 2. pozīcijā.
Funkcija un uzdevums
Ribonukleīnskābes sintēzes laikā tiek sintezēti dažādi RNS veidi. Atšķirībā no DNS RNS netiek izmantota ģenētiskās informācijas ilgstošai glabāšanai, bet gan tās pārnešanai. Cita starpā par to ir atbildīga kurjera RNS (mRNS). Tas kopē ģenētisko informāciju no DNS un pārsūta to uz ribosomu, kur notiek olbaltumvielu sintēze. Informācija RNS tiek uzglabāta tikai īslaicīgi. Pēc olbaltumvielu sintēzes pabeigšanas tas atkal tiek sadalīts. TRNS un rRNS nenēsā ģenētisko informāciju, bet palīdz veidot proteīni pie ribosomas. Rūpējas par citām ribonukleīnskābēm gēns izteiksme. Tādējādi viņi ir atbildīgi par to, kura ģenētiskā informācija vispār ir jālasa. Tādējādi tie arī veicina šūnu diferenciāciju. Visbeidzot, ir RNS, kas uzņemas pat katalītiskās funkcijas. Daži vīrusi satur tikai RNS, nevis DNS. Tas nozīmē, ka viņu ģenētiskais kods tiek glabāts RNS. Tomēr RNS var sintezēt tikai ar DNS palīdzību. vīrusi tāpēc tikai kādreiz spēj dzīvot un vairoties saimniekšūnā. Ribonukleīnskābes sintēzes laikā enzīms RNS polimerāze katalizē RNS veidošanos pie DNS, kā rezultātā tiek precīzi nodots ģenētiskais kods. Transkripcija tiek uzsākta, saistot RNS polimerāzi ar promotoru. Šī ir specifiska DNS nukleotīdu secība. Īsā DNS sadaļā dubultā spirāle tagad ir salauzta, atbrīvojot ūdeņradis obligācija. Šajā procesā komplementāri ribonukleotīdi pievienojas attiecīgajām DNS kodogēnās virknes bāzēm. Veidojoties esteris saite, riboze un fosfāts grupas apvienojas, veidojot RNS virkni. DNS tiek atvērts tikai īsā sadaļā. No šīs atveres izvirzās jau sintezētā RNS virknes sadaļa. Ribonukleīnskābes sintēze beidzas DNS reģionā, ko sauc par terminatoru. Tur atrodas pieturas kods. Pēc apstāšanās koda sasniegšanas RNS polimerāze atdalās no DNS un izveidotā RNS tiek atbrīvota.
Slimības un traucējumi
Ribonukleīnskābes sintēze ir fundamentāls process, tāpēc traucējumiem ir postošas sekas organismam. Lai sintezētu olbaltumvielas, sintēzē nedrīkst būt lielu noviržu. Tomēr dažas svešas RNS daļiņas var pārprogrammēt visu šūnu tā, ka ķermeņa šūna sintezē tikai svešu RNS. Šis process notiek bieži, un tam ir galvenā loma vīrusu infekciju gadījumā. Vīrusi nevar atkārtoties paši. Viņi vienmēr ir atkarīgi no saimniekšūnas. Ir gan DNS vīrusi, gan tīri RNS vīrusi. Abas sugas iebrūk šūnā un iekļauj to ģenētisko materiālu saimniekšūnas ģenētiskajā kodā. Šajā procesā šūna sāk atkārtot tikai vīrusu ģenētisko materiālu. Šūna turpina ražot vīrusus līdz nāvei. Jaunizveidotie vīrusi iebrūk citās šūnās un turpina iznīcināšanas darbu. RNS vīrusi savu ģenētisko materiālu iekļauj DNS ar fermenta reversās transkriptāzes palīdzību. Pēc iekļaušanas dominē vīrusu RNS sintēze, un šie vīrusi atkal nonāk nākamajā šūnā. RNS vīrusi ietver arī retrovīrusus. Plaši pazīstams retrovīruss ir HI vīruss. Tomēr retrovīrusi ir īpašs gadījums. Lai gan viņi savu ģenētisko materiālu iekļauj arī DNS, izmantojot reverso transkriptāzi, procesā radītie jaunie vīrusi atstāj šūnu, to neiznīcinot. Tas ļauj inficētām šūnām kļūt par pastāvīgu vīrusu avotu. Tomēr jaunu vīrusu ražošanas laikā pastāvīgi notiek arī mutācijas, kas pastāvīgi maina vīrusu. Tādējādi imūnā sistēma formas antivielas pret esošajiem vīrusiem, bet pirms to iznīcināšanas ģenētiskais kods ir mainījies tik lielā mērā, ka pēc tam izveidojušās antivielas vairs nav efektīvas. Ķermenim nepārtraukti jāražo jauns antivielas. Tādējādi imūnā sistēma kļūst tik aplikts ar nodokļiem, ka zaudē spēju aizstāvēties baktērijas, sēnītes un vīrusi ilgtermiņā.
