PRIMOSOMA: КОМПОНЕНТЫ, ФУНКЦИИ И ПРИЛОЖЕНИЯ - БИОЛОГИЯ - 2025

Праймосома , в области генетики и других отраслях биологии, является белковым комплексом, отвечающим за выполнение первых шагов , которые приводят к репликации ДНК. Репликация ДНК - это сложный процесс, состоящий из нескольких этапов, каждый из которых строго регулируется для обеспечения точности и правильного разделения генерируемых молекул.

Репликативный комплекс, который выполняет все шаги репликации, называется реплисомой, а тот, который отвечает только за его инициацию, - примосомой. К этим тельцам или некоторым из них принадлежат только белки, которые остаются ассоциированными, образуя сложную мультипротеиновую надстройку. Однако многие другие вспомогательные белки выполняют дополнительные роли в примосомах.

Примосома должна синтезировать небольшую молекулу РНК, которая сообщает ДНК-полимеразам, где начать синтез ДНК de novo. Эта небольшая молекула РНК называется праймером (для других - праймером), поскольку она запускает (то есть запускает) реакцию синтеза ДНК.

По-испански преобладать означает преобладать, выделяться, преобладать или отдавать первенство чему-то или кому-то. То есть отдать предпочтение. По-английски «подготовить» означает подготовиться или быть готовым к чему-либо.

В любом случае каждая биологическая реакция должна чем-то управляться, и репликация ДНК не исключение.

Составные части

Вообще говоря, каждая репликационная вилка должна задействовать по крайней мере одну примосому. Это происходит в определенном месте (последовательности) в ДНК, называемом ori, по происхождению репликации.

Именно в этом месте, где должна быть синтезирована конкретная молекула РНК (праймер), будет преобладать синтез новой ДНК. Независимо от того, является ли репликация однонаправленной (одна вилка репликации с одним направлением) или двунаправленной (две вилки репликации в двух противоположных направлениях), ДНК должна открыться и «стать» одной полосой.

Так называемая лидерная полоса (от 3 'до 5' смысла) позволяет непрерывный синтез ДНК в смысле от 5 'до 3', начиная с одного гибридного сайта ДНК: РНК.

Замедленная полоса в противоположном направлении служит шаблоном для прерывистого синтеза новой ДНК во фракции, называемые фрагментами Окадзаки.

Чтобы дать начало каждому фрагменту Окадзаки, реакция инициации должна иметь приоритет каждый раз с одними и теми же примосомами (возможно, повторно используемыми) для образования гибридов одного типа.

Премиум

РНК-примаза - это ДНК-зависимая РНК-полимераза; фермент, который использует ДНК в качестве матрицы для синтеза РНК, комплементарной ее последовательности.

РНК-примаза в сочетании с геликазой связывается с матричной ДНК и синтезирует праймер или праймер длиной 9-11 нуклеотидов. Начиная с 3'-конца этой РНК, под действием ДНК-полимеразы новая молекула ДНК начинает удлиняться.

Helicasa

Другим фундаментальным компонентом примосомы является геликаза: фермент, способный раскручивать двухполосную ДНК и давать однолинейную ДНК в той области, где она действует.

Именно в этом субстрате ДНК с одной полосой действует РНК-примаза, давая начало праймеру, от которого идет синтез ДНК с помощью ДНК-полимеразы, которая является частью реплисомы.

ДНК-полимераза

Хотя для некоторых, включая ДНК-полимеразу, мы уже говорим о реплисоме, правда в том, что если синтез ДНК не начался, реакция не восторжествовала. И это достигается только примосомой.

В любом случае ДНК-полимеразы - это ферменты, способные синтезировать ДНК de novo из шаблона, который их направляет. Существует много типов ДНК-полимераз, каждая со своими требованиями и характеристиками.

Все они добавляют дезоксинуклеотидтрифосфат к цепи, которая растет от 5 футов до 3 футов. Некоторые, но не все, ДНК-полимеразы обладают активностью при чтении тестов.

То есть после добавления ряда нуклеотидов фермент способен обнаруживать ошибочные включения, локально разрушать пораженный участок и добавлять правильные нуклеотиды.

¿ Другие белки в примосоме?

Строго говоря, упомянутых ферментов было бы достаточно, чтобы сделать синтез ДНК приоритетным. Однако было обнаружено, что другие белки участвуют в сборке и функционировании примосомы.

Спор нелегко разрешить, потому что примосомы из разных сфер жизни обладают отличительными функциональными возможностями. Кроме того, в арсенал РНК-двоюродных братьев следует добавить те, которые кодируются вирусами.

Мы могли бы сделать вывод, что каждая примосома имеет способность взаимодействовать с другими молекулами в зависимости от функции, которую она собирается выполнять.

Другие функции примосом

Было обнаружено, что примосомы также могут участвовать в полимеризации молекул ДНК или РНК, в терминальном переносе различных типов нуклеотидов, в некоторых механизмах репарации ДНК, а также в механизме рекомбинации, известном как терминальное соединение концов. не гомологичен.

Наконец, также было замечено, что примосомы или, по крайней мере, кузены могут также участвовать в перезапуске репликации на остановленных вилках.

Можно сказать, что каким-то образом примосомы не только запускают этот фундаментальный механизм метаболизма ДНК (репликации), но также способствуют его контролю и гомеостазу.

Приложения

Бактериальная примосома является предметом активных исследований в качестве целевого участка, который может позволить разработать более мощные антибиотики. В Escherichia coli праймаза является продуктом трансляции гена dnaG.

Хотя все живые существа используют одинаковый механизм для инициации репликации ДНК, белок ДНК-G имеет свои собственные уникальные характеристики.

По этой причине разрабатываются биологически активные соединения, которые будут специально атаковать примосомы бактерии, не затрагивая человека, ставшего жертвой бактериальной инфекции.

Стратегия кажется настолько многообещающей, что исследования направлены на другие компоненты бактериальной реплисомы. Кроме того, ингибирование примосомной геликазы и примазы в некоторых вирусах герпеса обеспечило отличные клинические результаты в борьбе с вирусами ветряной оспы и вирусом простого герпеса.

Ссылки

1. Альбертс, Б., Джонсон, А.Д., Льюис, Дж., Морган, Д., Рафф, М., Робертс, К., Уолтер, П. (2014) Молекулярная биология клетки (6- ^е издание). WW Norton & Company, Нью-Йорк, Нью-Йорк, США.
2. Барановский А.Г., Бабаева Н.Д., Чжан Ю., Гу Дж., Сува Ю., Павлов Ю.И., Тахиров Т.Х. (2016) Механизм согласованного синтеза праймеров РНК-ДНК примосомой человека. Журнал биологической химии, 291: 10006-10020.
3. Кагуни, JM (2018) Макромолекулярные машины, которые дублируют хромосому Escherichia coli, как цели для открытия лекарств. Antibiotcis (Базель), 7. doi: 10.3390 / antibiotics7010023.
4. Лодиш, Х., Берк, А., Кайзер, Калифорния, Кригер, М., Бретчер, А., Плоег, Х., Амон, А., Мартин, KC (2016). Молекулярная клеточная биология (8- ^е издание). WH Freeman, Нью-Йорк, Нью-Йорк, США.
5. Шираки, К. (2017) Аменамевир, ингибитор хеликазы-примазы, при герпесвирусной инфекции: к практическому применению для лечения опоясывающего герпеса. Наркотики сегодняшнего дня (Барселона), 53: 573-584.