PRIMOSOMA: BILEŞENLER, IŞLEVLER VE UYGULAMALAR - BIYOLOJI - 2024

Genetikte ve biyolojinin diğer dallarında bir primozom , DNA replikasyonuna yol açan ilk adımları gerçekleştirmekten sorumlu bir multiprotein kompleksidir. DNA replikasyonu, üretilen moleküllerin aslına uygunluğunu ve doğru ayrılmasını sağlamak için her biri sıkı bir şekilde düzenlenmiş birkaç aşama içeren karmaşık bir süreçtir.

Tüm replikasyon adımlarını gerçekleştiren replikatif komplekse replisome adı verilir ve sadece başlangıcından sorumlu olan primozomdur. Yalnızca karmaşık bir çoklu protein üst yapısını oluşturan ilişkili kalan proteinler bu gövdelere veya bazılarına aittir. Bununla birlikte, diğer birçok yardımcı protein, primozomlarda ek rollere hizmet eder.

Primozom, DNA polimerazlarına de novo DNA sentezine nereden başlayacaklarını söyleyen küçük bir RNA molekülü sentezlemelidir. Bu küçük RNA molekülü, DNA sentez reaksiyonunu hazırladığı (yani başlattığı) için primer (diğerleri için primer) olarak adlandırılır.

İspanyolcada primar, galip gelmek, öne çıkmak, hakim olmak veya bir şeye veya birine öncelik vermek anlamına gelir. Yani, tercih verin. İngilizcede 'asal olmak' bir şeye hazırlanmak veya hazır olmak anlamına gelir.

Her durumda, her biyolojik reaksiyon bir şey tarafından yönetilmelidir ve DNA replikasyonu bir istisna değildir.

Bileşenler

Genel olarak konuşursak, her bir çoğaltma çatalı en az bir primozom almalıdır. Bu, DNA'da ori adı verilen belirli bir yerde (dizide), replikasyonun kökenine göre meydana gelir.

Yeni DNA'nın sentezinin geçerli olacağı, spesifik RNA molekülünün (primer) sentezlenmesi gereken yer burasıdır. Çoğaltmanın tek yönlü (tek yönlü tek bir çoğaltma çatalı) veya çift yönlü (iki zıt yöne doğru iki çoğaltma çatalı) olmasına bakılmaksızın, DNA'nın açılması ve tek bir bant "olması" gerekir.

Sözde lider bant (3 'ila 5' anlamda), tek bir DNA: RNA hibrit bölgesinden başlayarak 5 'ila 3' anlamında sürekli DNA sentezine izin verir.

Ters yönde geciktirilmiş bant, Okazaki fragmanları adı verilen fraksiyonlara yeni DNA'nın kesintili sentezi için bir şablon görevi görür.

Her bir Okazaki fragmanına yol açmak için, başlatma reaksiyonu, aynı tip hibritleri oluşturmak için her seferinde aynı primozomlarla (muhtemelen yeniden kullanılır) önceliklendirilmelidir.

Ödül

RNA primaz, DNA'ya bağımlı bir RNA polimerazdır; dizisine tamamlayıcı bir RNA sentezlemek için DNA'yı şablon olarak kullanan bir enzim.

RNA primaz, helikaz ile bağlantılı olarak şablon DNA'ya bağlanır ve 9-11 nt uzunluğunda bir primer veya primer sentezler. Bu RNA'nın 3 'ucundan başlayarak ve DNA polimerazın etkisiyle yeni bir DNA molekülü uzamaya başlar.

Helicasa

Primozomun diğer bir temel bileşeni bir helikazdır: çift bantlı DNA'yı çözebilen ve etki ettiği alanda tek bantlı DNA'ya yol açan bir enzim.

Bu tek bantlı DNA substratında, RNA primaz, DNA sentezinin replisomun bir parçası olan DNA polimeraz tarafından uzandığı primeri meydana getirme görevi görür.

DNA polimeraz

Bazıları için, DNA polimerazı dahil ederek, zaten replisomdan bahsediyor olsak da, gerçek şu ki, DNA sentezi başlamazsa, reaksiyon galip gelmemiştir. Ve bu yalnızca primozom tarafından sağlanır.

Her durumda, DNA polimerazlar, kendilerine kılavuzluk eden bir şablondan DNA de novo sentezleyebilen enzimlerdir. Her biri kendine özgü gereksinimleri ve özellikleri olan birçok DNA polimeraz türü vardır.

Hepsi 5 'ila 3' büyüyen bir ipliğe deoksinükleotid trifosfat ekler. DNA polimerazlarının tümü olmasa da bazıları test okuma aktivitesine sahiptir.

Yani, bir dizi nükleotid ekledikten sonra, enzim hatalı birleşmeleri tespit edebilir, etkilenen alanı lokal olarak bozabilir ve doğru nükleotidleri ekleyebilir.

¿ Primozomdaki diğer proteinler?

Kesin konuşmak gerekirse, bahsedilen enzimler DNA sentezine öncelik vermek için yeterli olacaktır. Bununla birlikte, primozomun birleşmesine ve işlevine başka proteinlerin de katıldığı bulunmuştur.

Tartışmanın çözülmesi kolay değildir çünkü yaşamın farklı alanlarından gelen primozomlar kendine özgü işlevsel yeteneklere sahiptir. Ek olarak, RNA kuzenlerinin cephaneliğine virüsler tarafından kodlananlar da eklenmelidir.

Her bir primozomun, yerine getireceği işleve bağlı olarak diğer moleküllerle etkileşime girme yeteneğine sahip olduğu sonucuna varabiliriz.

Primozomların diğer işlevleri

Primozomların, DNA veya RNA moleküllerinin polimerizasyonuna, farklı tipteki nükleotitlerin terminal transferine, bazı DNA onarım mekanizmalarında ve ayrıca uçların terminal birleşimi olarak bilinen rekombinasyon mekanizmasına da katılabileceği bulunmuştur. homolog değil.

Son olarak, primozomların veya en azından kuzenlerin de durdurulmuş çatallarda replikasyonun yeniden başlamasına dahil olabileceği gözlenmiştir.

Bir şekilde primozomların sadece bu temel DNA metabolizması (replikasyon) mekanizmasını başlatmakla kalmayıp aynı zamanda kontrolüne ve homeostazına da katkıda bulunduğunu söyleyebiliriz.

Uygulamalar

Bakteriyel primozom, daha güçlü antibiyotiklerin geliştirilmesine izin verebilecek bir hedef bölge olarak aktif araştırmanın konusudur. Escherichia coli'de primaz, dnaG geninin dönüşümsel ürünüdür.

Tüm canlılar, DNA replikasyonunu başlatmak için benzer bir mekanizma kullansalar da, DNA-G proteini kendine özgü ve benzersiz özelliklere sahiptir.

Bu nedenle, bakteriyel bir enfeksiyonun kurbanı olan insanı etkilemeden, özellikle bakterinin primozomuna saldıracak biyolojik olarak aktif bileşikler tasarlanmaktadır.

Strateji o kadar umut verici görünüyor ki, araştırmalar bakteriyel replisomun diğer bileşenlerine yönlendiriliyor. Ayrıca, bazı herpesvirüslerin primozom primaz ve helikazının inhibisyonu, suçiçeği zoster ve herpes simpleks virüslerine karşı mücadelede mükemmel klinik sonuçlar sağlamıştır.

Referanslar

1. Alberts, B., Johnson, (6 Celi AD, Lewis J, Morgan, D., Raff, M., Roberts, K., Walter P., (2014) Molecular Biology ^inci Baskı). WW Norton & Company, New York, NY, ABD.
2. Baranovskiy, AG, Babayeva, ND, Zhang, Y., Gu, J., Suwa, Y., Pavlov, YI, Tahirov, T.H. (2016) İnsan primozomu tarafından uyumlu RNA-DNA primer sentezinin mekanizması. Biyolojik Kimya Dergisi, 291: 10006-10020.
3. Kaguni, JM (2018) Escherichia coli kromozomunu ilaç keşfi için hedef olarak kopyalayan makromoleküler makineler. Antibiotcis (Basel), 7. doi: 10.3390 / antibiyotik7010023.
4. Lodish, H., Berk, A., Kaiser, CA, Krieger, M., Bretscher, A., Ploegh, H., Amon, A., Martin, KC (2016). Moleküler hücre biyolojisi (8 ^inci baskı). WH Freeman, New York, NY, ABD.
5. Shiraki, K. (2017) Herpesvirüs enfeksiyonu için Helisaz primaz inhibitörü amenamevir: Herpes zoster tedavisi için pratik uygulamaya doğru. Drugs of Today (Barselona), 53: 573-584.