Các thành phần, chức năng và ứng dụng của Primosome



Một nguyên thủy, trong di truyền học và các ngành sinh học khác, nó là một phức hợp đa protein chịu trách nhiệm thực hiện các bước đầu tiên dẫn đến sự sao chép DNA. Sao chép DNA là một quá trình phức tạp bao gồm nhiều giai đoạn, mỗi giai đoạn được quy định chặt chẽ để đảm bảo tính trung thực và sự phân tách chính xác của các phân tử được tạo ra.

Phức hợp sao chép thực hiện tất cả các bước sao chép được gọi là thay thế và là phần chịu trách nhiệm cho sự khởi đầu của nó, primosome. Chỉ các protein liên quan đến việc hình thành cấu trúc đa cấu trúc phức tạp thuộc về các cơ thể hoặc somas này. Tuy nhiên, nhiều protein phụ kiện khác hoàn thành vai trò bổ sung trong các primosome.

Các primosome phải tổng hợp một phân tử RNA nhỏ cho biết các polymerase DNA nơi bắt đầu tổng hợp de novo của DNA Phân tử nhỏ RNA này được gọi là primer (đối với các loại khác, primer), vì nó mang lại tính ưu việt (nghĩa là bắt đầu) cho phản ứng tổng hợp DNA.

Trong tiếng Tây Ban Nha, primar có nghĩa là chiếm ưu thế, vượt trội, chiếm ưu thế hoặc trao ưu tiên cho một cái gì đó hoặc ai đó. Đó là, ưu tiên. Trong tiếng Anh, 'to Prime' có nghĩa là chuẩn bị hoặc sẵn sàng cho một cái gì đó.

Trong mọi trường hợp, mọi phản ứng sinh học phải được mồi cho một cái gì đó và sao chép DNA cũng không ngoại lệ.

Chỉ số

  • 1 thành phần
    • 1.1 Primasa
    • 1.2 Helicasa
    • 1.3 DNA polymerase
    • 1.4 Các protein khác trong primosome?
  • 2 chức năng khác của các primosome
  • 3 ứng dụng
  • 4 tài liệu tham khảo

Linh kiện

Nói chung, mỗi ngã ba nhân rộng nên tuyển dụng ít nhất một primosome. Điều này xảy ra ở một nơi cụ thể (trình tự) của DNA được gọi là ori, theo nguồn gốc nhân rộng.

Chính tại vị trí này, phân tử RNA cụ thể (mồi) phải được tổng hợp, điều này sẽ dẫn đến sự tổng hợp DNA mới. Bất kể việc sao chép là đơn hướng (một ngã ba nhân bản duy nhất với một hướng) hoặc hai chiều (hai nhánh sao chép, theo hai hướng ngược nhau), DNA phải được mở và tạo ra "dải".

Cái gọi là dải lãnh đạo (cảm giác 3 'đến 5') cho phép tổng hợp DNA liên tục theo hướng 5 'đến 3', từ một DNA vị trí lai đơn: RNA.

Dải bị trì hoãn, theo hướng ngược lại, đóng vai trò là khuôn mẫu cho sự tổng hợp không liên tục của DNA mới trong các phân số được gọi là các đoạn Okazaki.

Để cung cấp nguồn gốc cho từng đoạn Okazaki, phản ứng ban đầu phải được ưu tiên mỗi lần với cùng một nguyên thủy (có thể được tái sử dụng) để tạo thành cùng một loại giống lai.

Primasa

RNA primase là RNA polymerase phụ thuộc DNA; một enzyme sử dụng DNA làm khuôn mẫu để tổng hợp RNA bổ sung cho chuỗi này.

RNA primase, kết hợp với helicase, liên kết với DNA mẫu và tổng hợp một mồi hoặc mồi có chiều dài từ 9 đến 11 nt. Từ đầu 3 'của RNA này và do tác động của DNA polymerase, một phân tử DNA mới bắt đầu kéo dài.

Helicasa

Một thành phần cơ bản khác của primosome là helicase: một loại enzyme có khả năng tháo gỡ chuỗi DNA kép và tạo ra dải DNA đơn trong khu vực nơi nó hoạt động.

Chính trong dải cơ chất DNA đơn giản này, nơi RNA primase hoạt động để tạo ra chuỗi đầu tiên mà sự tổng hợp DNA kéo dài từ DNA polymerase là một phần của sự thay thế.

DNA polymerase

Mặc dù đối với một số người bao gồm DNA polymerase, chúng ta đã nói về sự thay thế, nhưng sự thật là nếu bạn không bắt đầu tổng hợp DNA thì không ưu tiên phản ứng. Và điều này chỉ đạt được bởi primosome.

Trong mọi trường hợp, DNA polymerase là enzyme có khả năng tổng hợp DNA de novo từ một khuôn hướng dẫn họ. Có nhiều loại DNA polymerase, mỗi loại có những yêu cầu và đặc điểm riêng.

Tất cả thêm deoxynucleotide triphosphate vào chuỗi phát triển theo hướng 5 'đến 3'. Một số, nhưng không phải tất cả, DNA polymerase có hoạt động đọc thử.

Đó là, sau khi thêm một loạt các nucleotide, enzyme có thể phát hiện ra sự sai lệch, làm suy giảm cục bộ khu vực bị ảnh hưởng và thêm các nucleotide chính xác..

¿Các protein khác trong primosome?

Nói đúng ra, các enzyme được đề cập sẽ đủ để ưu tiên tổng hợp DNA. Tuy nhiên, người ta đã phát hiện ra rằng các protein khác có liên quan đến sự lắp ráp và hoạt động của primosome.

Cuộc tranh cãi không dễ giải quyết vì các nguyên thủy của các lĩnh vực khác nhau của cuộc sống có năng lực chức năng đặc biệt. Ngoài ra, kho vũ khí của RNA thô nên được thêm vào những RNA được mã hóa bởi virus.

Chúng ta có thể kết luận rằng mỗi primosome có khả năng tương tác với các phân tử khác tùy thuộc vào chức năng sẽ hoàn thành.

Các chức năng khác của primosome

Người ta đã phát hiện ra rằng các primosome cũng có thể tham gia vào quá trình trùng hợp các phân tử DNA hoặc RNA, trong quá trình chuyển các loại nucleotide khác nhau, trong một số cơ chế sửa chữa DNA, cũng như trong cơ chế tái tổ hợp được gọi là đầu nối cuối. không tương đồng.

Cuối cùng, người ta cũng nhận thấy rằng các primosome, hoặc ít nhất là phí bảo hiểm, cũng có thể liên quan đến việc nối lại bản sao trong các dĩa bị bắt.

Chúng ta có thể nói rằng bằng một cách nào đó, các primosome không chỉ bắt đầu cơ chế chuyển hóa DNA (sao chép) cơ bản này mà còn góp phần kiểm soát và cân bằng nội môi.

Ứng dụng

Primosome của vi khuẩn là đối tượng của nghiên cứu tích cực như là một địa điểm mục tiêu có thể cho phép phát triển các loại kháng sinh mạnh hơn. Trong Escherichia coli, primase là sản phẩm tịnh tiến của gen người mẹ.

Mặc dù tất cả các sinh vật sử dụng một cơ chế tương tự để bắt đầu sao chép DNA, protein DNA-G có các đặc điểm duy nhất đối với họ.

Do đó, họ đang thiết kế các hợp chất hoạt tính sinh học đặc biệt tấn công vào hệ nguyên sinh của vi khuẩn, mà không ảnh hưởng đến con người là nạn nhân của nhiễm trùng vi khuẩn.

Chiến lược này dường như rất hứa hẹn rằng nghiên cứu đang được hướng đến các thành phần khác của vi khuẩn thay thế. Hơn nữa, sự ức chế primase và helicase của primosome của một số herpesvirus đã mang lại kết quả lâm sàng tuyệt vời trong cuộc chiến chống lại virus varicella zoster và herpes simplex..

Tài liệu tham khảo

  1. Alberts, B., Johnson, A.D., Lewis, J., Morgan, D., Raff, M., Roberts, K., Walter, P. (2014) Sinh học phân tử của tế bào (6thứ Phiên bản). W. W. Norton & Company, New York, NY, Hoa Kỳ.
  2. Baranovskiy, A.G., Babayeva, N.D., Zhang, Y., Gu, J., Suwa, Y., Pavlov, Y. I., Tahirov, T .H. (2016) Cơ chế tổng hợp RNA-DNA phối hợp đầu tiên bởi bộ gen người. Tạp chí Hóa học sinh học, 291: 10006-10020.
  3. Kaguni, J. M. (2018) Các máy phân tử vĩ mô nhân đôi Escherichia coli nhiễm sắc thể là mục tiêu để khám phá thuốc. Kháng sinh (Basel), 7. doi: 10.3390 / kháng sinh7010023.
  4. Lodish, H., Berk, A., Kaiser, C.A., Krieger, M., Bretscher, A., Ploegh, H., Amon, A., Martin, K.C. (2016). Sinh học tế bào phân tử (8thứ phiên bản). W. H. Freeman, New York, NY, Hoa Kỳ.
  5. Shiraki, K. (2017) Thuốc ức chế Helicase-primase amenamevir trong điều trị nhiễm herpesvirus: Hướng tới ứng dụng thực tế để điều trị herpes zoster. Thuốc ngày nay (Barcelona), 53: 573-584.