Primosome komponendid, funktsioonid ja rakendused



A primaarne, geneetikas ja teistes bioloogia harudes on see multiproteiinikompleks, mis vastutab esimeste etappide läbiviimise eest, mis viivad DNA replikatsioonini. DNA replikatsioon on kompleksne protsess, mis hõlmab mitmeid etappe, millest igaüks on rangelt reguleeritud, et tagada genereeritud molekulide täpsus ja õige eraldatus..

Replikatiivset kompleksi, mis täidab kõik replikatsiooni etapid, nimetatakse replisome ja selle eest vastutavaks, primaarseks. Nendesse kehadesse kuuluvad ainult need valgud, mis jäävad seotuks kompleksse multiproteiini pealisehituse moodustamisega. Kuid paljud teised lisavalgud täidavad täiendavaid ülesandeid primosoomides.

Esmasoom peab sünteesima väikese RNA molekuli, mis ütleb DNA polümeraasidele, kus sünteesi alustada de novo DNA Seda väikest RNA molekuli nimetatakse praimeriks (teiste jaoks praimer), kuna see annab DNA sünteesi reaktsioonile ülimuslikkuse (st algab).

Hispaania keeles tähendab esmane tähendus, et võidelda, paista, ülekaalus või anda ülimuslikkus midagi või kedagi. See tähendab, et eelistage. Inglise keeles tähendab „prime” seda, et midagi ette valmistada või valmis olla.

Igal juhul peab iga bioloogiline reaktsioon olema midagi ette valmistatud ja DNA replikatsioon ei ole erand.

Indeks

  • 1 Komponendid
    • 1.1 Primasa
    • 1.2 Helicasa
    • 1.3 DNA polümeraas
    • 1.4 Teised valgud primaarses?
  • 2 Primosoomide muud funktsioonid
  • 3 Rakendused
  • 4 Viited

Komponendid

Üldiselt peaks iga replikatsioonikang värvama vähemalt ühe primosome. See toimub kutsutud DNA kindlas kohas (järjestuses) ori, replikatsiooni alguspunkti järgi.

Just selles kohas tuleb sünteesida spetsiifiline RNA molekul (praimer), mis viib uue DNA sünteesi. Sõltumata sellest, kas replikatsioon on ühesuunaline (ühekordne ühekordne kahvel, kahesuunaline kahvliharud, kahes vastassuunas), tuleb DNA avada ja "bänd" teha.

Niinimetatud liiderriba (3 'kuni 5' mõte) võimaldab DNA pidevat sünteesi 5 'kuni 3' suunas ühest hübriid-saidi DNA-st: RNA.

Hilinenud riba on vastupidises suunas malliks uue DNA katkematuks sünteesiks Okazaki fragmentidena..

Iga Okazaki fragmendi päritolu andmiseks tuleb esmase reaktsiooni prioriteediks iga kord samade primosoomidega (tõenäoliselt uuesti kasutada), et moodustada sama tüüpi hübriide..

Primasa

RNA primaas on DNA-st sõltuv RNA polümeraas; ensüüm, mis kasutab DNA-d matriitsina selle järjestuse komplementaarse RNA sünteesimiseks.

RNA primaas seondub koos helikaasiga matriits-DNA-ga ja sünteesib praimeri või praimeri pikkusega 9 kuni 11 nt. Selle RNA 3'-otsast ja DNA polümeraasi toimest hakkab uus DNA molekul pikenema.

Helicasa

Üheks primosoomi põhiliseks komponendiks on helikaas: ensüüm, mis on võimeline kaheahelalist DNA-d lahti laskma ja tekitama ühe DNA-riba piirkonnas, kus see toimib.

Selles lihtsas DNA substraadi ribas, kus primaas RNA toimib, tekib esimene, millest DNA süntees ulatub DNA polümeraasist, mis on replisoomi osa..

DNA polümeraas

Ehkki mõnede jaoks hõlmavad DNA polümeraasi, siis räägime me juba replisoomist, kuid tõde on see, et kui te ei alusta DNA sünteesi, ei ole reaktsioon prioriteediks seatud. Ja see saavutatakse ainult ülimalt.

Igal juhul on DNA polümeraasid ensüümid, mis on võimelised DNA-d sünteesima de novo neid hallivast vormist. DNA polümeraaside tüübid on erinevad, igaühel neist on oma nõuded ja omadused.

Kõik lisada deoksünukleotiidtrifosfaate ahelale, mis kasvab 5 'kuni 3' suunas. Mõnedel, kuid mitte kõigil DNA polümeraasidel on katse lugemise aktiivsus.

See tähendab, et pärast nukleotiidide seeria lisamist on ensüüm võimeline tuvastama väärkasutamise, lokaalselt kahjustama kahjustatud piirkonda ja lisama õiged nukleotiidid..

¿Teised primaarses valgus?

Rangelt öeldes piisab nimetatud ensüümidest DNA sünteesi prioriseerimiseks. Siiski on leitud, et primaarse organismi koostamises ja toimimises osalevad teised valgud.

Vastuolu ei ole kerge lahendada, sest erinevate eluvaldkondade esmasoomidel on iseloomulikud funktsionaalsed võimekused. Lisaks tuleks viiruste poolt kodeeritutele lisada toor-RNAde arsenal.

Võiksime järeldada, et igal primosoomil on võime suhelda teiste molekulidega sõltuvalt täidetavast funktsioonist.

Muud primosoomide funktsioonid

On leitud, et primosoomid võivad samuti osaleda DNA või RNA molekulide polümerisatsioonis, erinevat tüüpi nukleotiidide terminaalses ülekandes, mõnedes DNA parandamise mehhanismides, samuti rekombinatsiooni mehhanismis, mida tuntakse terminali otsliitmisena. ei ole homolooge.

Lõpetuseks on täheldatud ka seda, et replikatsioonide taastamises vahistatud kahvlites võivad olla kaasatud ka primaadid või vähemalt preemiad..

Võiks öelda, et mingil moel ei alusta primosoomid mitte ainult DNA ainevahetuse põhilist mehhanismi (replikatsiooni), vaid aitavad kaasa ka selle kontrollile ja homeostaasile.

Rakendused

Bakteriaalne primosoom on aktiivse uuringu objekt kui sihtkoht, mis võib võimaldada tõhusamate antibiootikumide arengut. Sisse Escherichia coli, primaas on geeni translatiivne produkt dnaG.

Kuigi kõik elusolendid kasutavad DNA replikatsiooni algatamiseks sarnast mehhanismi, on DNA-G valk neile iseloomulikud.

Seetõttu kavandavad nad bioloogiliselt aktiivseid ühendeid, mis konkreetselt ründavad bakterite primaarset, mõjutamata seejuures bakteriaalse infektsiooni ohvrit..

Strateegia näib olevat nii paljutõotav, et teadusuuringud on suunatud teistele bakteriaalse replikoomi komponentidele. Lisaks on mõnede herpesviiruste primaasi ja helikaasi pärssimine andnud suurepäraseid kliinilisi tulemusi võitluses tuulerõugete ja herpes simplex viiruste vastu..

Viited

  1. Alberts, B., Johnson, A.D., Lewis, J., Morgan, D., Raff, M., Roberts, K., Walter, P. (2014) raku molekulaarbioloogia (6).th Väljaanne). W. W. Norton & Company, New York, NY, USA.
  2. Baranovskiy, A.G., Babayeva, N.D., Zhang, Y., Gu, J., Suwa, Y., Pavlov, Y. I., Tahirov, T. (2016) Inimese primosoomi poolt RNA-DNA esimese sünteesi mehhanism. Journal of Biological Chemistry, 291: 10006-10020.
  3. Kaguni, J. M. (2018) Escherichia coli kromosoomi kui ravimite avastamise sihtmärke. Antibiootikumid (Basel), 7. doi: 10,3390 / antibiootikumid7010023.
  4. Lodish, H., Berk, A., Kaiser, C. A., Krieger, M., Bretscher, A., Ploegh, H., Amon, A., Martin, K.C. (2016). Molekulaarrakkude bioloogia (8. \ Tth väljaanne). W. H. Freeman, New York, NY, USA.
  5. Shiraki, K. (2017) Helicase-primase inhibiitor amenameviir herpesviiruse infektsiooni korral: Herpes zosteri ravimise praktilise rakenduse suunas. Drugs of Today (Barcelona), 53: 573-584.