Komponen, fungsi dan aplikasi Primosome



A primosom, dalam genetik, dan cawangan biologi yang lain, ia adalah kompleks berbilang kompleks yang bertanggungjawab melaksanakan langkah pertama yang membawa kepada replikasi DNA. Replikasi DNA adalah proses yang kompleks yang melibatkan beberapa peringkat, masing-masingnya dikawal ketat untuk memastikan kesetiaan dan pengasingan betul molekul yang dihasilkan.

Kompleks replika yang melaksanakan semua langkah replikasi dipanggil semula, dan yang bertanggungjawab untuk permulaannya, primosome. Hanya protein yang kekal bersekutu membentuk kompleks suprtrin kompleks yang dimiliki oleh badan-badan ini, atau soma. Walau bagaimanapun, banyak protein aksesori lain memenuhi peranan tambahan dalam primosom.

Primosom mesti mensintesis molekul RNA kecil yang memberitahu polimerase DNA di mana untuk memulakan sintesis de novo DNA RNA molekul kecil ini dipanggil primer (untuk yang lain, primer), kerana ia memberi keutamaan (iaitu, bermula) kepada reaksi sintesis DNA.

Dalam bahasa Sepanyol, primar bermaksud untuk mengatasi, unggul, mendominasi atau memberikan keutamaan kepada sesuatu atau seseorang. Iaitu, memberi keutamaan. Dalam bahasa Inggeris, 'kepada perdana' bermaksud menyediakan atau bersedia untuk sesuatu.

Dalam sebarang keadaan, setiap tindak balas biologi mesti dibuat untuk sesuatu, dan replikasi DNA tidak terkecuali.

Indeks

  • 1 Komponen
    • 1.1 Primasa
    • 1.2 Helikasa
    • 1.3 DNA polimerase
    • 1.4 Protein lain dalam primosom?
  • 2 Fungsi primosom lain
  • 3 Aplikasi
  • 4 Rujukan

Komponen

Secara umumnya, setiap garpu replikasi perlu mengambil sekurang-kurangnya satu primosom. Ini berlaku di tempat tertentu (urutan) DNA dipanggil ori, dengan asal replikasi.

Ia berada di laman web ini bahawa molekul RNA tertentu (primer) mesti disintesis, yang akan membawa kepada sintesis DNA baru. Tidak kira sama ada replikasi adalah satu arah (satu garisan replikasi dengan arah tunggal) atau dua arah (dua garisan replikasi, dalam dua arah bertentangan), DNA mesti dibuka dan "band" dibuat.

Band pemimpin yang dipanggil (3 'hingga 5') membolehkan sintesis berterusan DNA dalam arah 5 'hingga 3, dari satu laman web hibrid tunggal: RNA.

Band tertunda, dalam arah yang bertentangan, berfungsi sebagai templat untuk sintesis taksiran DNA baru dalam pecahan yang dipanggil serpihan Okazaki.

Untuk memberikan asal kepada setiap serpihan Okazaki, reaksi awal harus diprioritaskan setiap kali dengan primosom yang sama (mungkin diguna semula) untuk membentuk jenis hibrida yang sama.

Primasa

RNA primase adalah polimerase RNA yang bergantung kepada DNA; enzim yang menggunakan DNA sebagai templat untuk mensintesiskan RNA pelengkap kepada urutan ini.

Primase RNA, bersempena helikase, mengikat DNA templat dan mensintesis primer atau primer 9 hingga 11 nt panjang. Dari akhir 3 'RNA ini, dan oleh tindakan polimerase DNA, molekul DNA baru mula memanjang.

Helicasa

Komponen utama primosom adalah helikase: enzim yang mampu menanggalkan DNA dua stranded dan menimbulkan satu band DNA tunggal di kawasan di mana ia bertindak.

Ia berada di dalam band substrat DNA mudah ini di mana primase RNA bertindak untuk menimbulkan yang pertama dari mana sintesis DNA meluas dari polimerase DNA yang merupakan sebahagian daripada replisome.

Polimerase DNA

Walaupun bagi sesetengah untuk memasukkan polimerase DNA kita sudah bercakap mengenai replisome, kebenarannya ialah jika anda tidak memulakan sintesis DNA tidak mengutamakan reaksi. Dan ini hanya dicapai oleh primosom.

Dalam sebarang keadaan, polimerase DNA adalah enzim yang mampu mensintesis DNA de novo dari acuan yang membimbing mereka. Terdapat banyak jenis polimerase DNA, masing-masing dengan keperluan dan ciri-cirinya sendiri.

Semua menambah triphosphat deoxynucleotide ke rantaian yang tumbuh di arah 5 'ke 3'. Beberapa, tetapi tidak semua, polimerase DNA mempunyai aktiviti bacaan ujian.

Iaitu, selepas menambah satu siri nukleotida, enzim ini dapat mengesan misincorporations, tempatan merendahkan kawasan yang terjejas dan menambah nukleotida yang betul..

¿Protein lain dalam primosom?

Sebenarnya, enzim yang disebutkan itu cukup untuk mengutamakan sintesis DNA. Walau bagaimanapun, didapati bahawa protein lain terlibat dalam pemasangan dan fungsi primosom.

Kontroversi tidak mudah diselesaikan kerana primosomes dari domain kehidupan yang berbeza mempunyai kapasiti fungsional tersendiri. Di samping itu, senjata RNA mentah harus ditambah kepada mereka yang dikodkan oleh virus.

Kita dapat menyimpulkan bahawa setiap primosome mempunyai keupayaan untuk berinteraksi dengan molekul lain bergantung kepada fungsi yang akan dipenuhi.

Fungsi lain primosom

Telah didapati bahawa primosom juga boleh mengambil bahagian dalam pempolimeran DNA atau RNA molekul, dalam pemindahan terminal pelbagai jenis nukleotida, dalam beberapa mekanisme pembaikan DNA, serta dalam mekanisme rekombinasi yang dikenali sebagai ujung akhir terminal. tiada homolog.

Akhir sekali, ia juga telah diperhatikan bahawa primosom, atau sekurang-kurangnya premium, juga boleh terlibat dalam penyambungan semula replikasi di garpu ditangkap.

Kita boleh mengatakan bahawa dalam beberapa cara primosom bukan sahaja memulakan mekanisme asas metabolisme DNA (replikasi), tetapi juga menyumbang kepada kawalan dan homeostasis.

Permohonan

Primosome bakteria adalah objek penyelidikan aktif sebagai tapak sasaran yang dapat membolehkan perkembangan antibiotik yang lebih kuat. In Escherichia coli, primase adalah produk translasi gen dnaG.

Walaupun semua makhluk hidup menggunakan mekanisme yang sama untuk memulakan replikasi DNA, protein DNA-G mempunyai ciri-ciri yang unik kepada mereka.

Oleh itu, mereka merekabentuk sebatian aktif secara biologi yang menyerang primosom bakteria, tanpa menjejaskan manusia sebagai mangsa jangkitan bakteria.

Strategi ini seolah-olah begitu menjanjikan bahawa penyelidikan sedang diarahkan kepada komponen lain dari bakteria. Tambahan pula, perencatan primase dan helicase primosome beberapa herpesviruses telah memberikan hasil klinikal yang cemerlang dalam memerangi virus varicella zoster dan herpes simplex..

Rujukan

  1. Alberts, B., Johnson, A.D., Lewis, J., Morgan, D., Raff, M., Roberts, K., Walter, P. (2014) Biologi molekul sel (6th Edisi). W. W. Norton & Company, New York, NY, Amerika Syarikat.
  2. Baranovskiy, A.G., Babayeva, N.D., Zhang, Y., Gu, J., Suwa, Y., Pavlov, Y. I., Tahirov, T. (2016) Mekanisme sintesis pertama RNA-DNA yang disatukan oleh primosom manusia. Jurnal Kimia Biologi, 291: 10006-10020.
  3. Kaguni, J. M. (2018) Mesin makromolekul yang menduplikasi Escherichia coli kromosom sebagai sasaran untuk penemuan dadah. Antibiotik (Basel), 7. doi: 10.3390 / antibiotik7010023.
  4. Lodish, H., Berk, A., Kaiser, C.A., Krieger, M., Bretscher, A., Ploegh, H., Amon, A., Martin, K.C. (2016). Biologi sel molekul (8th edisi). W. H. Freeman, New York, NY, Amerika Syarikat.
  5. Shiraki, K. (2017) Inhibitor helicase-primase amenamevir untuk jangkitan herpesvirus: Ke arah aplikasi praktikal untuk merawat herpes zoster. Dadah Hari Ini (Barcelona), 53: 573-584.