Primosome komponente, funkcije i aplikacije



primosome, u genetici i drugim granama biologije, to je multiproteinski kompleks zadužen za izvršavanje prvih koraka koji vode do replikacije DNA. Replikacija DNA je složen proces koji uključuje nekoliko faza, od kojih je svaka strogo regulirana kako bi osigurala vjernost i ispravnu segregaciju generiranih molekula..

Replikativni kompleks koji izvršava sve korake replikacije naziva se reprizom, a onaj odgovoran za njegov početak, primosom. Samo proteini koji ostaju povezani formirajući kompleksnu višestruku nadgradnju pripadaju tim tijelima, ili somas. Međutim, mnogi drugi pomoćni proteini ispunjavaju dodatne uloge u primosomima.

Primosom mora sintetizirati malu RNA molekulu koja govori DNA polimerazama gdje započeti sintezu de novo DNA Ova mala molekula RNA naziva se početnica (za druge, početnica), budući da daje primat (to jest, počinje) reakciji sinteze DNA.

Na španjolskom, primar znači prevladati, nadmašiti, prevladati ili dati prednost nečemu ili nekome. To jest, dati prednost. Na engleskom jeziku, 'to prime' znači pripremiti se ili biti spreman za nešto.

U svakom slučaju, svaka biološka reakcija mora biti pripremljena za nešto, a replikacija DNA nije iznimka.

indeks

  • 1 Komponente
    • 1.1 Primasa
    • 1.2 Helicasa
    • 1.3 DNA polimeraza
    • 1.4 Ostali proteini u primosomu?
  • 2 Ostale funkcije primosoma
  • 3 Aplikacije
  • 4 Reference

komponente

Općenito govoreći, svaka replikacijska vilica treba regrutirati barem jednu primosomu. To se događa na određenom mjestu (sekvenci) DNK-a ori, po podrijetlu replikacije.

Upravo na tom mjestu mora se sintetizirati specifična molekula RNA (početnica), koja će dovesti do sinteze nove DNA. Bez obzira je li replikacija jednosmjerna (jedna replikacijska vilica s jednim smjerom) ili dvosmjerna (dvije replikacije vilice, u dva suprotna smjera), DNK se mora otvoriti i izraditi "pojas".

Takozvani vodeći pojas (3 'do 5' smisao) omogućuje kontinuiranu sintezu DNA u smjeru 5 'do 3', iz jedne hibridne DNA DNA: RNA.

Odgođeni pojas, u suprotnom smjeru, služi kao predložak za diskontinuiranu sintezu nove DNA u frakcijama zvanim Okazaki fragmenti.

Da bi se dobilo podrijetlo svakom Okazaki fragmentu, početna reakcija mora biti prioritet svaki put s istim primosomima (vjerojatno ponovno korištenim) da se formira isti tip hibrida.

primaze

RNA primaza je DNA ovisna RNA polimeraza; enzim koji koristi DNA kao predložak za sintetiziranje RNA komplementarne sekvenci ovoga.

RNA primaza, u sprezi s helicazom, veže se na DNA uzorak i sintetizira početnicu ili početnicu duljine od 9 do 11 nt. Od 3 'kraja ove RNA, i djelovanjem DNA polimeraze, nova molekula DNA počinje izdužavati.

helikazna

Još jedna temeljna komponenta primosoma je helikaza: enzim sposoban za odmotavanje dvolančane DNA i davanje povišenog broja DNK u području gdje djeluje.

Upravo u ovoj jednostavnoj bazi DNK supstrata gdje RNA primase djeluje tako da uzrokuje prvi iz kojeg se sinteza DNA proteže od DNA polimeraze koja je dio nadomjestka.

DNA polimeraza

Iako za neke uključuje DNK polimerazu već govorimo o reprezentaciji, istina je da ako ne započnete sintezu DNA, to nije prioritet. A to je postignuto samo primosomom.

U svakom slučaju, DNA polimeraze su enzimi sposobni za sintezu DNA de novo iz kalupa koji ih vodi. Postoje mnoge vrste DNA polimeraza, svaka sa svojim zahtjevima i karakteristikama.

Svi dodaju deoksinukleotid trifosfate u lanac koji raste u smjeru 5 'do 3'. Neke, ali ne sve, DNA polimeraze imaju testnu aktivnost čitanja.

To jest, nakon dodavanja niza nukleotida, enzim može detektirati misinkorporacije, lokalno degradirati zahvaćeno područje i dodati ispravne nukleotide..

¿Ostali proteini u primosomu?

Strogo govoreći, spomenuti enzimi bili bi dovoljni za davanje prednosti sintezi DNA. Međutim, pronađeno je da su ostali proteini uključeni u sastavljanje i funkcioniranje primosoma.

Kontroverza nije lako riješiti jer primosomi različitih područja života imaju specifične funkcionalne sposobnosti. Osim toga, arsenal sirovih RNA treba dodati onima kodiranim virusima.

Mogli bismo zaključiti da svaki primosom ima sposobnost interakcije s drugim molekulama ovisno o funkciji koja će ispuniti.

Ostale funkcije primosoma

Utvrđeno je da primosomi također mogu sudjelovati u polimerizaciji molekula DNA ili RNA, u terminalnom prijenosu različitih tipova nukleotida, u nekim mehanizmima popravka DNA, kao iu mehanizmu rekombinacije poznatom kao terminalni spoj. nema homologa.

Konačno, također je primijećeno da bi primosomi, ili barem premije, također mogli biti uključeni u nastavak replikacije u uhićenim vilicama..

Moglo bi se reći da na neki način primosomi ne samo da pokreću ovaj temeljni mehanizam metabolizma DNK (replikaciju), već i doprinose njegovoj kontroli i homeostazi..

aplikacije

Bakterijski primosom je predmet aktivnog istraživanja kao ciljnog mjesta koje bi moglo omogućiti razvoj jačih antibiotika. u Escherichia coli, primase je translacijski produkt gena dnaG.

Iako sva živa bića koriste sličan mehanizam za pokretanje replikacije DNA, DNA-G protein ima karakteristike koje su im jedinstvene.

Stoga, oni projektiraju biološki aktivne spojeve koji specifično napadaju primosome bakterija, bez utjecaja na čovjeka koji je žrtva bakterijske infekcije..

Čini se da je strategija tako obećavajuća da se istraživanja usmjeravaju na druge komponente bakterijskog nadomjestka. Nadalje, inhibicija primaze i helikaze primozoma nekih herpesvirusa dala je odlične kliničke rezultate u borbi protiv virusa varičela zoster i herpes simplex..

reference

  1. Alberts, B., Johnson, A.D., Lewis, J., Morgan, D., Raff, M., Roberts, K., Walter, P. (2014) Molekularna biologija stanice (6)th Izdanje). 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.H. (2016) Mehanizam usklađivanja prve sinteze RNA-DNA s ljudskim primosomom. Journal of Biological Chemistry, 291: 10006-10020.
  3. Kaguni, J. M. (2018) Makromolekularni strojevi koji dupliciraju Escherichia coli kromosom kao meta za otkrivanje droga. Antibiotici (Basel), 7. doi: 10.3390 / antibiotics7010023.
  4. Lodish, H., Berk, A., Kaiser, C.A., Krieger, M., Bretscher, A., Ploegh, H., Amon, A., Martin, K.C. (2016). Biologija molekularnih stanica (8th izdanje). W. H. Freeman, New York, NY, SAD.
  5. Shiraki, K. (2017) Inhibitor helicase-primase amenamevir za infekciju herpes virusom: prema praktičnoj primjeni za liječenje herpesa zostera. Drugs of Today (Barcelona), 53: 573-584.