Синтез на рибонуклеинова киселина

Най- Синтез на рибонуклеинова киселина е предпоставка за синтеза на протеини. Рибонуклеиновите киселини прехвърлят генетичната информация от ДНК към протеините. В някои вируси рибонуклеиновите киселини дори представляват целия геном.

Какво представлява синтезът на рибонуклеинова киселина?

Синтезът на рибонуклеинова киселина винаги се осъществява върху ДНК. Там комплементарните рибонуклеотиди се събират в RNA верига, използвайки ензимно контролиран процес. Рибонуклеиновата киселина (РНК) има структура, подобна на дезоксирибонуклеиновата киселина (ДНК). Състои се от нуклеобази, захарен остатък и фосфати. Когато се вземат заедно, трите градивни елемента образуват нуклеотид. Захарта се състои от рибоза. Това е пентоза с пет въглеродни атома. Разликата спрямо ДНК е, че захарта в 2-та позиция в пентозния пръстен съдържа хидроксилна група вместо водороден атом.

Рибозата се естерифицира с фосфорна киселина на две места. Това създава верига с редуващи се рибозни и фосфатни единици. Нуклеобазата е свързана гликозидно към страната на рибозата. На разположение са четири различни нуклеобази за изграждане на РНК. Това са пиримидиновите основи цитозин и урацил и пуриновите основи аденин и гуанин.

Азотната основа тиминът се намира в ДНК вместо урацил. Три нуклеотида подред образуват триплет, който кодира аминокиселина. Кодът се определя от реда на нуклеиновите основи (азотни бази). За разлика от ДНК, РНК е едноверижна. Това се причинява от хидроксилната група в 2-та позиция на рибозата.

Функция и задача

При синтеза на рибонуклеинова киселина се синтезират различни видове РНК. За разлика от ДНК, РНК не се използва за дългосрочно съхранение на генетична информация, а за нейното предаване.

За това е отговорна месинджърната РНК (мРНК). Той копира генетичната информация от ДНК и я предава на рибозомата, където се осъществява синтеза на протеини. Информацията се съхранява само временно в РНК. След приключване на синтеза на протеини, той се разгражда отново.

ТРНК и рРНК не носят никаква генетична информация, а по-скоро помагат за изграждането на протеини върху рибозомата. Други рибонуклеинови киселини са отговорни за генната експресия. Следователно те са отговорни за това, коя генетична информация трябва да се чете изобщо. По този начин те също допринасят за диференцирането на клетките. И накрая, има РНК, която дори поема каталитични функции.

Някои вируси съдържат само РНК вместо ДНК. Това означава, че генетичният им код се съхранява в РНК. Въпреки това, РНК може да се синтезира само с помощта на ДНК. Следователно вирусите могат да живеят и да се размножават само в клетка-домакин.

При синтеза на рибонуклеинова киселина ензимът РНК-полимераза катализира образуването на РНК върху ДНК, което води до точното прехвърляне на генетичния код. Транскрипцията се инициира чрез свързване на РНК полимеразата с промотор. Това е специфична нуклеотидна последователност на ДНК. В кратък участък от ДНК двойната спирала се разрушава чрез разкъсване на водородната връзка. В процеса допълнителни рибонуклеотиди са прикрепени към съответните основи на кодогенната верига на ДНК.

Рибозните и фосфатните групи се комбинират, образувайки естерна връзка, създавайки нишката на РНК. ДНК се отваря само на къса секция. Секцията на РНК нишката, която вече е синтезирана, стърчи от този отвор. Синтезът на рибонуклеиновата киселина завършва в област на ДНК, наречена терминатор. Там има код за спиране. Когато се достигне кодът за спиране, РНК полимеразата се отделя от ДНК и РНК, която се образува, се освобождава.

Болести и неразположения

Синтезът на рибонуклеинова киселина е основен процес, така че нарушаването има пагубни последици за организма. За да можем да синтезираме протеини, не трябва да има големи отклонения в синтеза. Някои чужди РНК частици обаче могат да препрограмират цялата клетка, така че телесната клетка да синтезира само чужда РНК. Този процес е често срещан и играе голяма роля при вирусни инфекции.

Вирусите не могат да се размножават самостоятелно. Винаги сте зависими от хостващата клетка. Има както ДНК вируси, така и чисти РНК вируси. И двата типа проникват в клетката и включват своя генетичен материал в генетичния код на клетката гостоприемник. Клетката започва да възпроизвежда само генетичния материал на вируса. Клетката произвежда вируси, докато умира. Новообразуваните вируси проникват в други клетки и продължават работата си по унищожаване.

РНК вирусите вграждат генетичния си материал в ДНК с помощта на ензимната обратна транскриптаза. След интеграцията доминира синтеза на вирусна РНК, която след това се връща в следващата клетка. Ретровирусите също принадлежат към РНК вирусите. Добре известен ретровирус е HI вирусът. Ретровирусите обаче са специален случай, Въпреки че те също вграждат генетичния си материал в ДНК чрез обратна транскриптаза, новите вируси, които се създават, напускат клетката, без да я унищожават. Това позволява заразените клетки да станат постоянен източник на вируси.

При производството на нови вируси обаче постоянно възникват и мутации, които трайно променят вируса. Имунната система образува антитела срещу съществуващите вируси, но преди да бъдат унищожени, генетичният код се е променил толкова много, че антителата, които са се образували, вече не са ефективни. Тялото трябва да продължи да произвежда нови антитела. Имунната система е толкова стресирана, че трайно губи устойчивостта си срещу бактерии, гъбички и вируси.