סינתזה חומצה ריבונית

ה סינתזה חומצה ריבונית הוא תנאי מקדם לסינתזת חלבון. חומצות הריבונוקליאיות מעבירות את המידע הגנטי מה- DNA לחלבונים. אצל נגיפים מסוימים, חומצות ריבונוקליאיות אף מייצגות את הגנום כולו.

מהי סינתזה של חומצה ריבונוקלאית?

סינתזה של חומצה ריבונוקלית מתרחשת תמיד על ה- DNA. שם, ריבונוקליאוטידים משלימים מורכבים לחוט RNA באמצעות תהליך מבוקר אנזימטי. חומצה ריבונוקלאית (RNA) היא בעלת מבנה דומה לחומצה deoxyribonucleic (DNA). זה מורכב מנוקלאובאזים, שאריות סוכר ופוספטים. כאשר מרכיבים אותם, שלושת אבני הבניין יוצרים נוקלאוטיד. הסוכר מורכב מריבוז. זו מחומש עם חמישה אטומי פחמן. ההבדל ל- DNA הוא שהסוכר בעמדת 2 ב טבעת הפנטוזה מכיל קבוצת הידרוקסיל במקום אטום מימן.

הריבוזה מועתרת בחומצה זרחתית בשני מקומות. זה יוצר שרשרת עם יחידות ריבוז ופוספט לסירוגין. נוקלאובאז נקשר גליקוזידית לצד הרייבוזה. קיימים ארבעה נוקלאובאזים שונים לבניית ה- RNA. אלה הם בסיסי הפירימידין ציטוזין ואורציל ובסיסי הפורין אדנין וגואנין.

תימין בסיס החנקן נמצא ב- DNA במקום אורציל. שלושה נוקליאוטידים בשורה יוצרים כל אחד משולש הקודד חומצה אמינית. הקוד נקבע לפי סדר בסיסי הגרעין (בסיסי חנקן). בניגוד ל- DNA, RNA הוא חד-גדילי. זה נגרם כתוצאה מקבוצת ההידרוקסיל במיקום 2 של הריבוזה.

פונקציה ומשימה

בסינתזת חומצות ריבונוקליאיות מסונתזים סוגים שונים של RNA. בניגוד ל- DNA, RNA אינו משמש לאחסון ארוך טווח של מידע גנטי, אלא להעברתו.

RNA המסנג'ר (mRNA) אחראי לכך. הוא מעתיק את המידע הגנטי מ- DNA ומעביר אותו לרבוזום, שם מתרחשת סינתזת חלבון. המידע נשמר באופן זמני רק ב- RNA. לאחר סיום סינתזת החלבון, היא שוב מתפרקת.

ה- tRNA וה- rRNA אינם נושאים מידע גנטי כלשהו, ​​אלא עוזרים לבנות חלבונים על הריבוזום. חומצות ריבונוקליאיות אחרות אחראיות לביטוי הגנים. לפיכך הם אחראים על איזה מידע גנטי יש לקרוא בכלל. כך הם תורמים גם להבדלת התאים. לבסוף, יש RNA שאף מקבל פונקציות קטליטיות.

יש וירוסים המכילים רק RNA במקום DNA. משמעות הדבר היא שהקוד הגנטי שלהם מאוחסן ב- RNA. עם זאת, ניתן לסנתז RNA רק באמצעות DNA. לכן וירוסים מסוגלים אי פעם לחיות ולהתרבות בתוך תא מארח.

בסינתזת חומצות ריבונוקליאיות, האנזים RNA פולימראז מזרז את היווצרות ה- RNA על ה- DNA, מה שמביא להעברה מדויקת של הקוד הגנטי. השעתוק מתחיל על ידי קשירת פולימראז ה- RNA למקדם. זהו רצף נוקליאוטידים ספציפי ב- DNA. בקטע קצר של DNA, הסליל הכפול נשבר על ידי שבירת קשר המימן. בתהליך, ריבונוקליאוטידים משלימים מחוברים לבסיסים המקבילים בגדיל הקודוגני של ה- DNA.

קבוצות ריבוז ופוספטים מתחברות ליצירת קשר אסטר ויוצר את גדיל ה- RNA. ה- DNA נפתח רק בקטע קצר. הקטע של גדיל ה- RNA שכבר סונתז בולט מהפתח הזה. סינתזת חומצת הריבונוקלאית מסתיימת באזור ה- DNA המכונה שליחות קטלנית. יש שם קוד עצירה. כאשר מגיעים לקוד העצירה, הפולימראז RNA מתנתק מה- DNA וה- RNA שנוצר משתחרר.

מחלות ומחלות

סינתזת חומצה ריבונוקלית היא תהליך בסיסי, כך שלפרעה יש השלכות הרסניות על האורגניזם. על מנת להיות מסוגלים לסנתז חלבונים, אסור שיהיו סטיות משמעותיות בסינתזה. עם זאת, חלקיקי RNA זרים יכולים לתכנת מחדש את כל התא כך שתא הגוף רק מסנתז RNA זר. תהליך זה שכיח והוא ממלא תפקיד גדול בזיהומים נגיפיים.

וירוסים אינם יכולים להכפיל בעצמם. אתה תמיד תלוי בתא מארח. ישנם גם נגיפי DNA וגם נגיפי RNA טהורים. שני הסוגים חודרים לתא ומשלבים את החומר הגנטי שלהם בקוד הגנטי של התא המארח. התא מתחיל לשכפל רק את החומר הגנטי של הנגיף. התא מייצר נגיפים עד שהוא מת. הנגיפים החדשים שנוצרו חודרים לתאים נוספים וממשיכים בעבודת ההרס שלהם.

נגיפי ה- RNA בונים את החומר הגנטי שלהם בתוך ה- DNA בעזרת טרנסקריפטאז הפוך לאנזים. לאחר השילוב שולטת הסינתזה של RNA נגיפי, אשר מוחזר לתא הבא. הווירוסים הרטרו שייכים גם לנגיפי ה- RNA. וירוס רטרוס ידוע הוא נגיף ה- HI. עם זאת, וירוסים רטרו הם מקרה מיוחד, למרות שהם גם משלבים את החומר הגנטי שלהם ב- DNA באמצעות טרנסקריפטאז הפוך, הנגיפים החדשים שנוצרים עוזבים את התא בלי להרוס אותו. זה מאפשר לתאים נגועים להפוך למקור קבוע לנגיפים.

בייצור נגיפים חדשים, לעומת זאת, מתרחשות כל הזמן מוטציות, שמשנות את הנגיף לצמיתות. מערכת החיסון אכן יוצרת נוגדנים כנגד הנגיפים הקיימים, אך לפני שאלו נהרסים, הקוד הגנטי השתנה עד כדי כך שנוגדנים ברגע שנוצרו אינם יעילים עוד. על הגוף להמשיך לייצר נוגדנים חדשים. מערכת החיסון כל כך לחוצה שהיא מאבדת לצמיתות את ההתנגדות שלה לחיידקים, פטריות ווירוסים.