Sinteza ribonukleinske kiseline

Sinteza ribonukleinske kiseline je preduvjet za sintezu proteina. Ribonukleinske kiseline prenose genetske informacije iz DNK u proteine. U nekim virusima ribonukleinske kiseline čak predstavljaju čitav genom.

Što je sinteza ribonukleinske kiseline?

Sinteza ribonukleinske kiseline uvijek se odvija na DNK. Tamo se komplementarni ribonukleotidi sastave u niz RNA koristeći enzimski kontroliran postupak. Ribonukleinska kiselina (RNA) ima sličnu strukturu kao deoksiribonukleinska kiselina (DNA). Sastoji se od nukleobaza, ostatka šećera i fosfata. Kad se sastave, tri građevna bloka tvore nukleotid. Šećer se sastoji od riboze. To je pentoza s pet atoma ugljika. Razlika u DNK je ta što šećer u položaju 2 u pentoznom prstenu sadrži hidroksilnu skupinu umjesto atoma vodika.

Riboza se esterificira s fosfornom kiselinom na dva mjesta. Ovo stvara lanac s naizmjeničnim jedinicama riboze i fosfata. Nukleobaza je glikozidno vezana na stranu riboze. Dostupne su četiri različite nukleobaze za izgradnju RNA. To su pirimidinske baze citozin i uracil i purinske baze adenin i gvanin.

Amin dušične baze se nalazi u DNK umjesto uracila. Tri nukleotida zaredom, svaki tvori troplet koji kodira aminokiselinu. Kod je određen redoslijedom nukleinskih baza (dušičnih baza). Za razliku od DNK, RNA je jednolančana. To je uzrokovano hidroksilnom skupinom na 2 položaju riboze.

Funkcija i zadatak

U sintezi ribonukleinske kiseline sintetiziraju se različite vrste RNA. Za razliku od DNK, RNA se ne koristi za dugoročno pohranjivanje genetskih podataka, već za njezin prijenos.

Za to je odgovorna glasnica RNA (mRNA). Kopira genetske podatke iz DNK i prosljeđuje ih ribosomu, gdje se odvija sinteza proteina. Podaci su samo privremeno pohranjeni u RNA. Nakon završetka sinteze proteina ponovno se razgrađuje.

TRNA i rRNA ne nose nikakve genetske informacije, već pomažu u stvaranju proteina na ribosomu. Ostale ribonukleinske kiseline odgovorne su za ekspresiju gena. Oni su stoga odgovorni za koje genetske informacije uopće treba čitati. Na taj način također doprinose diferencijaciji stanica. Napokon, postoji RNA koja čak preuzima katalitičke funkcije.

Neki virusi sadrže samo RNA umjesto DNK. To znači da je njihov genetski kod pohranjen u RNA. Međutim, RNA se može sintetizirati samo pomoću DNK. Virusi su stoga jedino sposobni živjeti i razmnožavati se u stanici domaćina.

U sintezi ribonukleinske kiseline enzim RNA polimeraza katalizira stvaranje RNA na DNK, što rezultira točnim prijenosom genetskog koda. Transkripcija se pokreće vezanjem RNA polimeraze na promotor. Ovo je specifičan nukleotidni niz na DNK. U kratkom dijelu DNK, dvostruka spirala je razbijena razbijanjem vodikove veze. U tom su procesu komplementarni ribonukleotidi vezani na odgovarajuće baze na kododogenom lancu DNA.

Skupine riboze i fosfata kombiniraju se kako bi tvorile estersku vezu, stvarajući lanac RNA. DNK se otvara samo na kratkom presjeku. Odjeljak RNA niti koji je već sintetiziran strši iz ovog otvora. Sinteza ribonukleinske kiseline završava na području DNA nazvanom terminator. Tamo je zaustavni kod. Kad se dosegne zaustavni kod, RNA polimeraza se odvaja od DNK i RNA koja se formira oslobađa se.

Bolesti i bolesti

Sinteza ribonukleinske kiseline je temeljni proces, pa poremećaj ima pogubne posljedice za organizam. Da biste mogli sintetizirati proteine, ne smiju biti većih odstupanja u sintezi. Međutim, neke strane čestice RNA mogu reprogramirati cijelu stanicu tako da tjelesna stanica samo sintetizira stranu RNK. Taj je postupak čest i igra veliku ulogu u virusnim infekcijama.

Virusi se ne mogu množiti sami. Uvijek ovisite o stanici domaćina. Postoje i DNA virusi i čisti RNA virusi. Obje vrste prodiru u stanicu i ugrađuju svoj genetski materijal u genetski kod stanice domaćina. Stanica počinje replicirati samo genetski materijal virusa. Stanica proizvodi viruse dok ne umre. Novoformirani virusi prodiru u daljnje stanice i nastavljaju svoj posao uništavanja.

RNA virusi ugrađuju svoj genetski materijal u DNK uz pomoć enzima obrnute transkriptaze. Nakon integracije dominira sinteza virusne RNA, koja se zatim vraća u sljedeću stanicu. Retrovirusi također pripadaju RNA virusima. Dobro poznat retrovirus je virus HI. Retrovirusi su, međutim, poseban slučaj, iako svoj genetski materijal ugrađuju i u DNA putem reverzne transkriptaze, novi virusi koji stvaraju napuštaju stanicu bez da je unište. To omogućava da zaražene stanice postanu stalni izvor virusa.

Međutim, u proizvodnji novih virusa stalno se javljaju mutacije, koje trajno mijenjaju virus. Imuni sustav tvori antitijela protiv postojećih virusa, ali prije nego što su uništeni, genetski se kod toliko promijenio da antitijela koja su formirana više nisu učinkovita. Tijelo mora nastaviti stvarati nova antitijela. Imuni sustav je toliko naglašen da trajno gubi otpornost na bakterije, gljivice i viruse.