סינתזת חומצה ריבונוקלאית: פונקציה, תפקיד ומחלות

חומצה ריבונוקלאית סינתזה היא תנאי מוקדם לסינתזת חלבונים. בתהליך זה, ribonucleic חומצות להעביר מידע גנטי מ- DNA ל- חלבונים. בחלק וירוסים, ריבונוקלי חומצות אפילו מייצגים את כל הגנום.

מהי סינתזת חומצה ריבונוקלאית?

חומצה ריבונוקלאית סינתזה היא תנאי מוקדם לסינתזת חלבונים. בתהליך זה, ribonucleic חומצות להעביר מידע גנטי מ- DNA ל- חלבונים. חומצה ריבונוקלאית סינתזה מתרחשת תמיד ב- DNA. שם, ריבונוקליאוטידים משלימים מורכבים לחוט RNA על ידי תהליך מבוקר אנזימטי. לחומצה ריבונוקלאית (RNA) מבנה דומה לזה חומצה דאוקסיריבונוקלאית (DNA). זה מורכב מגרעין בסיסים, סוכר שאריות ופוספטים. כאשר מרכיבים אותם, שלוש אבני הבניין יוצרות נוקלאוטיד. ה סוכר מורכב ריבוז. מדובר בפנטוזה עם חמש פַּחמָן אטומים. ההבדל ל- DNA הוא שה- סוכר במצב 2 בטבעת הפנטוזה מכיל קבוצת הידרוקסיל במקום a הידרוגנציה אָטוֹם. ה ריבוז הוא מיושר עם חומצה זרחתית בשתי עמדות. לפיכך, שרשרת עם לסירוגין ריבוז ו פוספט יחידות נוצרות. בסיס גרעין קשור גליקוזידית לצד הריבוז. ארבעה גרעינים שונים בסיסים זמינים לבניית RNA. אלה הפירימידין בסיסים ציטוזין ואורציל ובסיסי הפורין אדנין וגואנין. ב- DNA, ה- חנקן תימין בסיס נמצא במקום uracil. שלושה נוקלאוטידים ברצף יוצרים כל אחד שלישיה, שמקודדת חומצת אמינו. הקוד נקבע על פי רצף בסיסי הגרעין (חנקן בסיסים). בניגוד ל- DNA, ה- RNA הוא חד-גדילי. זה נגרם על ידי קבוצת ההידרוקסיל במיקום 2 של הריבוז.

פונקציה ומשימה

סוגים שונים של RNA מסונתזים במהלך סינתזת חומצה ריבונוקלאית. בניגוד ל- DNA, RNA אינו משמש לאחסון מידע גנטי לטווח ארוך, אלא לצורך העברתו. בין היתר, האחראי לכך הוא ה- Messenger של ה- RNA (mRNA). הוא מעתיק את המידע הגנטי מה- DNA ומעביר אותו לריבוזום, שם מתרחשת סינתזת חלבונים. המידע נשמר באופן זמני רק ב- RNA. לאחר השלמת סינתזת החלבון, הוא נשבר שוב. ה- tRNA וה- rRNA אינם נושאים מידע גנטי, אלא עוזרים לבנות חלבונים בריבוזום. חומצות ריבונוקלאיות אחרות מטפלות גֵן ביטוי. לפיכך, הם אחראים לקבוע איזה מידע גנטי אמור לקרוא בכלל. לפיכך הם גם תורמים לבידול של תאים. לבסוף, יש RNA, שאף לוקח פונקציות קטליטיות. כמה וירוסים מכילים רק RNA במקום DNA. המשמעות היא שהקוד הגנטי שלהם מאוחסן ב- RNA. עם זאת, ניתן לסנתז RNA רק בעזרת DNA. וירוסים לכן הם מסוגלים רק לחיות ולהתרבות בתוך תא מארח. במהלך סינתזת חומצה ריבונוקלאית, האנזים RNA פולימראז מזרז את היווצרות ה- RNA ב- DNA, וכתוצאה מכך העברה מדויקת של הקוד הגנטי. תעתיק יוזם על ידי כריכה של RNA פולימראז ליזם. זהו רצף נוקליאוטידים ספציפי ב- DNA. בקטע DNA קצר, הסליל הכפול נשבר כעת על ידי התרופפות ה- הידרוגנציה אגרת חוב. בתהליך זה, ריבונוקליאוטידים משלימים מתחברים לבסיסים המתאימים על הגדיל הקודוגני של ה- DNA. עם היווצרותו של אסתר קשר, ריבוז ו פוספט קבוצות מצטרפות יחד ויוצרות את גדיל ה- RNA. ה- DNA נפתח רק בקטע קצר. החלק הזה המסונתז כבר של גדיל ה- RNA בולט מפתח זה. סינתזת חומצה ריבונוקלאית מסתיימת באזור ה- DNA הנקרא טרמינאטור. קוד עצור נמצא שם. לאחר ההגעה לקוד העצירה, ה- RNA פולימראז מתנתק מה- DNA וה- RNA שנוצר משוחרר.

מחלות והפרעות

סינתזת חומצה ריבונוקליאית היא תהליך בסיסי, ולכן להפרעה יש השלכות הרסניות על האורגניזם. על מנת לסנתז חלבונים, לא אמורות להיות חריגות משמעותיות בסינתזה. עם זאת, חלקיקי RNA זרים יכולים לתכנת מחדש את התא כולו כך שתא הגוף מסנתז רק RNA זר. תהליך זה מתרחש לעיתים קרובות ומשחק תפקיד מרכזי בזיהומים ויראליים. וירוסים אינם יכולים לשכפל בכוחות עצמם. הם תמיד תלויים בתא מארח. ישנם גם נגיפי DNA וגם נגיפי RNA טהורים. שני המינים פולשים לתא ומשלבים את החומר הגנטי שלהם בקוד הגנטי של התא המארח. בתהליך, התא מתחיל לשכפל רק את החומר הגנטי של הנגיפים. התא ממשיך לייצר וירוסים עד שהוא מת. הנגיפים שזה עתה נוצרו פולשים לתאים אחרים וממשיכים במלאכת ההרס שלהם. נגיפי ה- RNA משלבים את החומר הגנטי שלהם ב- DNA בעזרת האנזים ההפוך. לאחר השילוב, הסינתזה של ה- RNA הנגיפי שולטת, ונגיפים אלה נכנסים שוב לתא הבא. נגיפי RNA כוללים גם רטרווירוסים. רטרווירוס ידוע הוא נגיף ה- HI. עם זאת, רטרו-וירוסים הם מקרה מיוחד. למרות שהם גם משלבים את החומר הגנטי שלהם ב- DNA באמצעות תמליל הפוך, הנגיפים החדשים שנוצרו בתהליך עוזבים את התא מבלי להרוס אותו. זה מאפשר לתאים נגועים להפוך למקור וירוסים מתמיד. עם זאת, במהלך ייצורם של נגיפים חדשים, מתרחשות כל הזמן גם מוטציות המשנות כל הזמן את הנגיף. לפיכך, ה המערכת החיסונית צורות נוגדנים כנגד הנגיפים הקיימים, אך לפני שאלה נהרסים, הקוד הגנטי השתנה עד כדי כך שנוגדנים שנוצרו פעם אינם יעילים עוד. על הגוף לייצר כל הזמן חדש נוגדנים. לפיכך, המערכת החיסונית הופך למס כל כך שהוא מאבד את יכולתו להתגונן מפני בקטריה, פטריות, ווירוסים בטווח הארוך.