PRIMOSOMA: KOMPONENTAI, FUNKCIJOS IR PROGRAMOS - BIOLOGIJA - 2025

Primosome , genetikoje, ir kitose pramonės šakose biologijos, yra multiprotein kompleksas atsakingas už vykdant pirmuosius žingsnius, kurie veda į DNR replikacija. DNR replikacija yra sudėtingas procesas, apimantis kelis etapus, kurių kiekvienas yra griežtai reguliuojamas, siekiant užtikrinti sukurtų molekulių ištikimybę ir teisingą atskyrimą.

Replikacinis kompleksas, vykdantis visus replikacijos veiksmus, vadinamas replisomu, o tas, kuris atsakingas tik už jo inicijavimą, - primosoma. Šiems kūnams arba somams priklauso tik tie baltymai, kurie lieka susieti ir sudaro sudėtingą daugiaproteino antstatą. Tačiau daugelis kitų priedų baltymų atlieka papildomą vaidmenį primosomose.

Primosoma turi susintetinti mažą RNR molekulę, kuri nurodo DNR polimerazėms, kur pradėti de novo DNR sintezę. Ši maža RNR molekulė vadinama pradmeniu (kitiems - gruntu), nes ji inicijuoja (tai yra, pradeda) DNR sintezės reakciją.

Ispanų kalba primar reiškia, kad kažkas ar kažkas turi vyrauti, išsiskirti, dominuoti ar suteikti pirmumą. T. y., Teikti pirmenybę. Anglų kalba „pripiešti“ reiškia kažkam pasiruošti ar būti pasiruošusiam.

Bet kokiu atveju kiekvieną biologinę reakciją turi kažkas suvaldyti, o DNR replikacija nėra išimtis.

Komponentai

Paprastai tariant, kiekviena replikacijos šakutė turėtų įdarbinti bent vieną primosomą. Tai vyksta tam tikroje DNR, vadinamoje ori, vietoje (seka) pagal replikacijos pradžią.

Būtent šioje vietoje turi būti sintetinta specifinė RNR molekulė (pradmuo), vyraus naujos DNR sintezė. Nepriklausomai nuo to, ar replikacija yra vienkryptė (viena replikacijos šakutė viena kryptimi) ar dvikryptė (dvi replikacijos šakutės - dviem priešingomis kryptimis), DNR turi atsidaryti ir „tapti“ viena juosta.

Vadinamoji lyderio juosta (nuo 3 'iki 5' prasmės) leidžia nuolat sintetinti DNR 5 '- 3' prasme, pradedant nuo vienos DNR: RNR hibridinės vietos.

Atstatyta juosta priešinga kryptimi naudojama kaip šablonas nenutrūkstamai naujos DNR sintezei į frakcijas, vadinamas Okazaki fragmentais.

Kad atsirastų kiekvienas Okazaki fragmentas, inicijavimo reakcijai kaskart reikia suteikti pirmenybę su tomis pačiomis primosomomis (tikriausiai pakartotinai panaudotomis), kad susidarytų to paties tipo hibridai.

Premija

RNR primazė yra nuo DNR priklausoma RNR polimerazė; fermentas, kuris naudoja DNR kaip šabloną RNR sintezei, papildančiam jos seką.

RNR primazė kartu su helikaze prisijungia prie šablono DNR ir sintezuoja 9–11 nt ilgio pradmenis arba pradmenis. Pradedant nuo šios RNR 3 'galo ir veikiant DNR polimerazei, pradeda pailgėti nauja DNR molekulė.

Helicasa

Kitas esminis primosomos komponentas yra helikazė: fermentas, galintis atsukti dvigubos juostos DNR ir sukuriantis vienos juostos DNR toje vietoje, kur jis veikia.

Būtent šiame vienos juostos DNR substrate RNR primazė sukelia pradmenį, iš kurio DNR sintezė tęsiasi DNR polimerazės, kuri yra replisomos dalis, metu.

DNR polimerazė

Nors kai kuriems, įtraukdami DNR polimerazę, mes jau kalbame apie replisomą, tiesa yra tai, kad jei nepradėta DNR sintezė, reakcija nebuvo vyravusi. Ir tai pasiekiama tik primosoma.

Bet kokiu atveju, DNR polimerazės yra fermentai, galintys sintetinti DNR de novo iš šablono, kuris juos veda. Yra daugybė DNR polimerazių rūšių, kiekviena turi savo reikalavimus ir savybes.

Jie visi prideda deoksinukleotido trifosfato į sruogą, augančią nuo 5 'iki 3'. Kai kurios, bet ne visos DNR polimerazės turi bandomojo skaitymo aktyvumą.

T. y., Pridėjęs nukleotidų seriją, fermentas sugeba aptikti klaidingas jungtis, lokaliai pažeisti pažeistą vietą ir pridėti teisingus nukleotidus.

¿ Kitos baltymų, primosome?

Griežtai tariant, paminėtų fermentų pakaktų, kad būtų galima nustatyti DNR sintezę. Tačiau buvo nustatyta, kad kiti baltymai dalyvauja primosomos surinkime ir veikime.

Ginčus nėra lengva išspręsti, nes primosomos iš skirtingų gyvenimo sričių turi išskirtines funkcines galimybes. Be to, RNR pusbrolių arsenalas turėtų būti papildytas virusais užkoduotais.

Galėtume daryti išvadą, kad kiekviena primosoma turi savybę sąveikauti su kitomis molekulėmis, priklausomai nuo funkcijos, kurią ji atliks.

Kitos primosomų funkcijos

Nustatyta, kad primosomos taip pat gali dalyvauti DNR ar RNR molekulių polimerizavime, įvairių tipų nukleotidų galiniame perkėlime, kai kuriuose DNR taisymo mechanizmuose, taip pat rekombinacijos mechanizme, vadinamame galiniu galų sujungimu. ne homologiškas.

Galiausiai taip pat pastebėta, kad primosomos arba bent jau pusbroliai taip pat gali būti įtraukti į pakartotinę replikaciją sustabdytuose šakės.

Galima sakyti, kad primosomos ne tik pradeda šį pagrindinį DNR metabolizmo (replikacijos) mechanizmą, bet ir prisideda prie jo kontrolės bei homeostazės.

Programos

Bakterijų primosoma yra aktyvių tyrimų, kaip tikslinės vietos, objektas, kuris galėtų leisti sukurti galingesnius antibiotikus. Escherichia coli primazė yra transnacinis dnaG geno produktas.

Nors visos gyvos būtybės naudoja panašų mechanizmą DNR replikacijai inicijuoti, DNR-G baltymas pasižymi savybėmis, kurios yra jos pačios ir unikalios.

Dėl šios priežasties kuriami biologiškai aktyvūs junginiai, kurie specifiškai užpultų bakterijos primosomą, nepaveikdami žmogaus, kuris yra bakterinės infekcijos auka.

Atrodo, kad strategija yra tokia perspektyvi, kad moksliniai tyrimai yra nukreipti į kitus bakterijos replisomos komponentus. Be to, kai kurių herpes virusų primosomos primazės ir helikazės slopinimas davė puikių klinikinių rezultatų kovojant su vėjaraupių vėjaraupiais ir herpes simplex virusais.

Nuorodos

1. Alberts, B., Johnson, AD, Lewis, J., Morgan, D., Raff, M., Roberts, K., Walter, P. (2014) Molecular Biology of the Cell (6 ^-asis leidimas). „WW Norton & Company“, Niujorkas, NY, JAV.
2. Baranovskiy, AG, Babayeva, ND, Zhang, Y., Gu, J., Suwa, Y., Pavlov, YI, Tahirov, T.H. (2016) Žmogaus primosomos suderintos RNR-DNR pradmenų sintezės mechanizmas. Journal of Biological Chemistry, 291: 10006-10020.
3. Kaguni, JM (2018) Makromolekulinės mašinos, dubliuojančios Escherichia coli chromosomą, yra narkotikų atradimo taikiniai. Antibiotcis (Bazelis), 7. doi: 10.3390 / antibiotikai7010023.
4. Lodish, H., Berk, A., Kaiser, CA, Krieger, M., Bretscher, A., Ploegh, H., Amon, A., Martin, KC (2016). Molekulinių ląstelių biologija (8 ^-asis leidimas). WH Freeman, Niujorkas, NY, JAV.
5. Shiraki, K. (2017) Helicase-primase inhibitorius amenamevir herpesvirus infekcijai: link praktinio taikymo gydant herpes zoster. Šiandieniniai narkotikai (Barselona), 53: 573-584.