Primosomakomponenter, funktioner og applikationer

5027
Robert Johnston
Primosomakomponenter, funktioner og applikationer

EN primosom, inden for genetik og andre grene af biologi er det et multiproteinkompleks, der har ansvaret for at udføre de første trin, der fører til DNA-replikation. DNA-replikation er en kompleks proces, der involverer flere faser, hver af dem strengt reguleret for at sikre troskab og korrekt adskillelse af de genererede molekyler..

Det replikative kompleks, der udfører alle replikationstrin, kaldes replisome, og det, der kun er ansvarligt for dets initiering, primosomet. Kun proteiner, der forbliver associerede og danner en kompleks multiprotein-overstruktur, hører til disse kroppe eller somes. Imidlertid tjener mange andre tilbehørsproteiner yderligere roller i primosomer..

Primosomet skal syntetisere et lille RNA-molekyle, der fortæller DNA-polymeraser, hvor syntesen skal påbegyndes de novo af DNA. Dette lille RNA-molekyle kaldes primer (for andre primer), da det primer (det vil sige det starter) DNA-syntese-reaktionen.

På spansk betyder at sejre at sejre, at skille sig ud, at dominere eller at give fortrinsret til noget eller nogen. Det er, give præference. På engelsk betyder 'at prime' at forberede sig eller være klar til noget.

Under alle omstændigheder skal enhver biologisk reaktion prioriteres af noget, og DNA-replikation er ingen undtagelse..

Artikelindeks

  • 1 Komponenter
    • 1.1 Premium
    • 1.2 Helicasa
    • 1.3 DNA-polymerase
    • 1.4 Er andre proteiner i primosomet?
  • 2 Andre funktioner af primosomer
  • 3 applikationer
  • 4 Referencer

Komponenter (rediger)

Generelt bør hver replikationsgaffel rekruttere mindst et primosom. Dette sker på et bestemt sted (sekvens) i kaldet DNA ori, efter replikations oprindelse.

Det er på dette sted, hvor det specifikke RNA-molekyle (primer) skal syntetiseres, at syntesen af ​​det nye DNA vil have forrang. Uanset om replikationen er ensrettet (en enkelt replikationsgaffel med en enkelt retning) eller tovejs (to replikationsgafler mod to modsatte retninger), skal DNA'et åbne og "blive" et enkelt bånd.

Det såkaldte lederbånd (3 'til 5' sense) tillader kontinuerlig syntese af DNA i 5 'til 3' sense, startende fra et enkelt DNA: RNA hybrid site.

Det forsinkede bånd, i den modsatte retning, fungerer som en skabelon til den diskontinuerlige syntese af nyt DNA i fraktioner kaldet Okazaki-fragmenter..

For at give anledning til hvert Okazaki-fragment skal initieringsreaktionen have forrang hver gang med de samme primosomer (sandsynligvis genbrugt) for at danne den samme type hybrider..

Præmie

RNA-primase er en DNA-afhængig RNA-polymerase; et enzym, der bruger DNA som en skabelon til at syntetisere et RNA, der er komplementært til sekvensen af ​​dette.

RNA-primase, i forbindelse med helicase, binder til skabelon-DNA og syntetiserer en primer eller primer 9-11 nt i længden. Fra 3'-enden af ​​dette RNA og ved virkningen af ​​DNA-polymerase begynder et nyt DNA-molekyle at forlænge sig..

Helicasa

En anden grundlæggende komponent i primosomet er en helicase: et enzym, der er i stand til at afvikle dobbeltbånds-DNA og give anledning til enkeltbånds-DNA i det område, hvor det virker..

Det er i dette enkeltbånds DNA-substrat, at RNA-primase virker til at give anledning til den primer, hvorfra DNA-syntese strækker sig med DNA-polymerasen, der er en del af replisomet..

DNA-polymerase

Selvom vi for nogle ved at inkludere DNA-polymerase allerede taler om replisome, er sandheden, at hvis DNA-syntese ikke startes, har reaktionen ikke sejret. Og dette opnås kun ved primosomet.

Under alle omstændigheder er DNA-polymeraser enzymer, der er i stand til at syntetisere DNA de novo fra en form, der guider dem. Der er mange typer DNA-polymeraser, hver med sine egne krav og egenskaber..

De tilsætter alle deoxynukleotidtriphosphat til en kæde, der vokser 5 'til 3'. Nogle, men ikke alle, DNA-polymeraser har testlæsningsaktivitet.

Efter tilsætning af en række nukleotider er enzymet i stand til at detektere fejlagtige inkorporeringer, lokalt nedbryde det berørte område og tilføje de korrekte nukleotider.

¿Andre proteiner i primosomet?

Strengt taget vil de nævnte enzymer være tilstrækkelige til at prioritere DNA-syntese. Imidlertid har andre proteiner vist sig at deltage i samlingen og funktionen af ​​primosomet..

Kontroversen er ikke let at løse, fordi primosomer fra forskellige livets domæner har karakteristiske funktionelle muligheder. Derudover skal arsenalet af RNA-fætre tilføjes dem, der kodes af vira.

Vi kunne konkludere, at hvert primosom har evnen til at interagere med andre molekyler afhængigt af den funktion, det skal udføre..

Andre funktioner af primosomer

Det har vist sig, at primosomer også kan deltage i polymerisationen af ​​DNA- eller RNA-molekyler, i den terminale overførsel af forskellige typer nukleotider, i nogle DNA-reparationsmekanismer såvel som i rekombinationsmekanismen kendt som terminal junction of ender. homolog.

Endelig er det også blevet observeret, at primosomer eller i det mindste fætre også kunne være involveret i genstart af replikering ved stoppede gafler..

Vi kunne sige, at primosomer på en eller anden måde ikke kun initierer denne grundlæggende mekanisme for DNA-metabolisme (replikation), men også bidrager til dens kontrol og homeostase.

Ansøgninger

Det bakterielle primosom er genstand for aktiv forskning som et målsted, der kan tillade udvikling af mere kraftfulde antibiotika. På Escherichia coli, primase er det translationelle produkt af genet dnaG.

Selvom alle levende væsener bruger en lignende mekanisme til at initiere DNA-replikation, har DNA-G-proteinet egenskaber, der er dets egne og unikke..

Af denne grund designes biologisk aktive forbindelser, der specifikt angriber bakteriens primosom uden at påvirke mennesket offer for en bakteriel infektion..

Strategien ser ud til at være så lovende, at forskning er rettet mod andre komponenter i bakteriel replisome. Desuden har inhiberingen af ​​primase og helicase af primosomet hos nogle herpesvirus tilvejebragt fremragende kliniske resultater i kampen mod varicella zoster- og herpes simplex-vira..

Referencer

  1. Alberts, B., Johnson, A. D., Lewis, J., Morgan, D., Raff, M., Roberts, K., Walter, P. (2014) Molecular Biology of the Cell (6th Udgave). 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) Mekanisme for samordnet RNA-DNA-primersyntese af det humane primosom. Journal of Biological Chemistry, 291: 10006-10020.
  3. Kaguni, J. M. (2018) De makromolekylære maskiner, der duplikerer Escherichia coli kromosom som mål for lægemiddelopdagelse. Antibiotcis (Basel), 7. doi: 10.3390 / antibiotika7010023.
  4. Lodish, H., Berk, A., Kaiser, C. A., Krieger, M., Bretscher, A., Ploegh, H., Amon, A., Martin, K. C. (2016). Molekylær cellebiologi (8th udgave). W. H. Freeman, New York, NY, USA.
  5. Shiraki, K. (2017) Helicase-primase-hæmmer amenamevir til herpesvirusinfektion: Mod praktisk anvendelse til behandling af herpes zoster. Drugs of Today (Barcelona), 53: 573-584.

Endnu ingen kommentarer