PRIMOSOMA: KOMPONENTE, FUNKCIJE I APLIKACIJE - BIOLOGIJA - 2026

Primosome, genetike i drugim granama biologije je multiproteinski kompleks zadužen za izvođenje prvih koraka koji vode do replikacije DNA. Replikacija DNA složen je proces koji uključuje nekoliko faza, a svaka je strogo regulirana kako bi se osigurala vjernost i ispravna segregacija generiranih molekula.

Replikativni kompleks koji izvršava sve korake replikacije naziva se replika, a onaj odgovoran samo za njegovu inicijaciju, primosom. Samo proteini koji ostaju povezani tvoreći složenu multiproteinsku nadgradnju pripadaju tim tijelima ili somima. Međutim, mnogi drugi pomoćni proteini služe dodatnu ulogu u primosomima.

Primosom mora sintetizirati malu RNA molekulu koja govori DNA polimerazima odakle treba započeti de novo sintezu DNA. Ova mala RNA molekula naziva se prajmer (za druge, primer), jer počinje (tj. Pokreće) reakciju sinteze DNK.

U španjolskom jeziku primarno znači prevladati, istaknuti se, prednjačiti ili davati primat nečemu ili nekome. Odnosno, dajte prednost. Na engleskom, "primiti se" znači pripremiti se ili biti spreman za nešto.

U svakom slučaju, svakom biološkom reakcijom mora nešto upravljati, a replikacija DNA nije iznimka.

komponente

Općenito govoreći, svaka replikacijska režnja trebalo bi zaposliti barem jednog primosoma. To se događa na određenom mjestu (nizu) u DNA nazvanom ori, podrijetlom replikacije.

Upravo na ovom mjestu mora se sintetizirati specifična molekula RNA (prajmer) da će prevladavati sinteza nove DNK. Bez obzira je li replikacija jednosmjerna (jedna replikacijska vilica s jednim smjerom) ili dvosmjerna (dvije replike vilice, prema dva suprotna smjera), DNK se mora otvoriti i "postati" jedinstvenom pojasu.

Takozvani vodeći pojas (3 'do 5' smislu) omogućava kontinuiranu sintezu DNK u 5 'do 3' smislu, počevši od jednog hibridnog mjesta DNA: RNA.

Retardirana traka, u suprotnom smjeru, služi kao predložak za neprekidnu sintezu nove DNK u frakcije nazvane Okazaki fragmenti.

Da bi se stvorio svaki Okazaki fragment, reakciji inicijacije svaki puta se mora dati prioritet s istim primosomima (vjerojatno ponovno upotrijebiti) da bi se stvorila ista vrsta hibrida.

Premija

RNA primaza je DNA ovisna RNA polimeraza; enzim koji koristi DNK kao predložak za sintezu RNA komplementarne njenom slijedu.

RNA primaza, u kombinaciji s helikazom, veže se na predloženi DNK i sintetizira prajmer ili temeljni premaz duljine 9-11 nt. Polazeći od 3 'kraja ove RNA, a djelovanjem DNA polimeraze nova molekula DNA počinje se produžiti.

Helicasa

Druga temeljna komponenta primosoma je helikaza: enzim koji može odviti dvopojasnu DNK i stvoriti jednopojasnu DNK na području gdje djeluje.

Upravo u ovom jednopojasnom DNA supstratu djeluje prima RNA da bi se stvorio primer iz kojeg se proteže sinteza DNA polimerazom koja je dio replika.

DNA polimeraza

Iako za neke, uključivanjem DNK polimeraze, već govorimo o replika, istina je da ako ne započne sinteza DNA, reakcija nije prevladala. A to postiže samo primosom.

U svakom slučaju, DNK polimeraze enzimi su sposobni sintetizirati DNA de novo iz predloška koji ih vodi. Postoji mnogo vrsta DNK polimeraza, a svaka ima svoje potrebe i karakteristike.

Svi oni dodaju deoksinukleotid trifosfat u niti koja naraste 5 'do 3'. Neke, ali ne sve, DNK polimeraze imaju aktivnost ispitivanja čitanja.

To jest, nakon dodavanja niza nukleotida, enzim je u stanju otkriti pogrešne ugradnje, lokalno razgraditi zahvaćeno područje i dodati ispravne nukleotide.

¿ Ostali proteini u primosomu?

Strogo govoreći, navedeni enzimi bili bi dovoljni za prioritizaciju sinteze DNK. Ipak, otkriveno je da drugi proteini sudjeluju u sakupljanju i funkcioniranju primosoma.

Kontroverzu nije lako riješiti jer primosomi iz različitih područja života imaju karakteristične funkcionalne sposobnosti. Uz to, treba dodati arsenal RNA rođaka koji su kodirani virusima.

Mogli bismo zaključiti da svaki primosom ima sposobnost interakcije s drugim molekulama, ovisno o funkciji koju će ispuniti.

Ostale funkcije primosoma

Utvrđeno je da primosomi mogu sudjelovati i u polimerizaciji molekula DNA ili RNA, u terminalnom prijenosu različitih vrsta nukleotida, u nekim mehanizmima za popravljanje DNK, kao i u mehanizmu rekombinacije koji je poznat kao terminalni spoj. nije homologna.

Konačno, također je primijećeno da primosomi, ili barem rođaci, također mogu biti uključeni u ponovno pokretanje replikacije zaustavljenih vilica.

Mogli bismo reći da primosomi na neki način ne samo pokreću ovaj temeljni mehanizam metabolizma DNK (replikaciju), već i doprinose njegovoj kontroli i homeostazi.

Prijave

Bakterijski primosom je predmet aktivnog istraživanja kao ciljano mjesto koje bi moglo omogućiti razvoj snažnijih antibiotika. U Escherichia coli je primaza translacijski produkt dnaG gena.

Iako sva živa bića koriste sličan mehanizam za pokretanje replikacije DNK, protein DNA-G ima svoje osobine i jedinstvenosti.

Iz tog razloga se stvaraju biološki aktivni spojevi koji bi specifično napadali primosom bakterije, a da ne utječu na to da je čovjek žrtva bakterijske infekcije.

Čini se da je strategija toliko obećavajuća da se istraživanje usmjerava i na ostale komponente bakterijskog replika. Nadalje, inhibicija primosomske primaze i helikaze nekih herpesvirusa dala je izvrsne kliničke rezultate u borbi protiv virusa virusa i zuba virusa herpes.

Reference

1. Alberts, B., Johnson, AD, Lewis, J., Morgan, D., Raff M., Roberts, K., Walter, P. (2014), Molecular Biology of the Cell (6 ^th Edition). WW Norton & Company, New York, NY, SAD.
2. Baranovskiy, AG, Babayeva, ND, Zhang, Y., Gu, J., Suwa, Y., Pavlov, YI, Tahirov, T.H. (2016) Mehanizam usklađene sinteze praksa RNA-DNA od strane ljudskog primosoma. Časopis za biološku kemiju, 291: 10006-10020.
3. Kaguni, JM (2018) Makromolekularni strojevi koji dupliciraju kromosom Escherichia coli kao ciljevi za otkrivanje lijekova. Antibiotcis (Basel), 7. doi: 10.3390 / antibiotici7010023.
4. Lodish, H., Berk, A., Kaiser, CA, Krieger, M., Bretscher, A., Ploegh, H., Amon, A., Martin, KC (2016). Biologija molekulske stanica (8 ^th izdanje). WH Freeman, New York, NY, SAD.
5. Shiraki, K. (2017) Inhibitor helikaze-primaze amenamevir za herpesvirusnu infekciju: prema praktičnoj primjeni za liječenje herpes zostera. Drugs of Today (Barcelona), 53: 573-584.