Ribonukleinsyrasyntes

De Ribonukleinsyrasyntes är en förutsättning för proteinsyntes. Ribonukleinsyrorna överför den genetiska informationen från DNA till proteinerna. I vissa virus representerar ribonukleinsyror till och med hela genomet.

Vad är ribonukleinsyrasyntes?

Ribonukleinsyrasyntes sker alltid på DNA: t. Där sammanförs komplementära ribonukleotider till en RNA-sträng med användning av en enzymatiskt kontrollerad process. Ribonukleinsyra (RNA) har en liknande struktur som deoxiribonukleinsyra (DNA). Den består av nukleobaser, en sockerrest och fosfater. När de sätts ihop bildar de tre byggstenarna en nukleotid. Sockret består av en ribos. Det är en pentos med fem kolatomer. Skillnaden med DNA är att sockret i 2-läget i pentosringen innehåller en hydroxylgrupp istället för en väteatom.

Ribosen är förestrad med fosforsyra på två ställen. Detta skapar en kedja med växlande ribos- och fosfatenheter. Ett nukleobas är glykosidiskt bundet till ribosens sida. Fyra olika nukleobaser är tillgängliga för att bygga upp RNA. Dessa är pyrimidinbaserna cytosin och uracil och purinbaserna adenin och guanin.

Kvävebas-tyminet finns i DNA istället för uracil. Tre nukleotider i rad bildar vardera en triplett som kodar för en aminosyra. Koden bestäms av ordningen på nukleiska baserna (kvävebas). Till skillnad från DNA är RNA enkelsträngat. Detta orsakas av hydroxylgruppen i ribosens 2-position.

Funktion & uppgift

Vid syntes av ribonukleinsyror syntetiseras olika typer av RNA. Till skillnad från DNA används RNA inte för långvarig lagring av genetisk information, utan för överföring.

Budbäraren RNA (mRNA) är ansvarig för detta. Den kopierar den genetiska informationen från DNA och överför den till ribosomen, där proteinsyntes sker. Informationen lagras endast tillfälligt i RNA. Efter att proteinsyntesen har avslutats bryts den ner igen.

TRNA och rRNA har ingen genetisk information utan bidrar till att bygga proteiner på ribosomen. Andra ribonukleinsyror ansvarar för genuttryck. De ansvarar därför för vilken genetisk information som helst ska läsas. De bidrar således också till differentieringen av cellerna. Slutligen finns det RNA som till och med tar katalytiska funktioner.

Vissa virus innehåller bara RNA istället för DNA. Detta betyder att deras genetiska kod lagras i RNA. RNA kan emellertid endast syntetiseras med DNA. Virus kan därför bara leva och föröka sig i en värdcell.

Vid syntes av ribonukleinsyra katalyserar enzymet RNA-polymeras bildningen av RNA på DNA, vilket resulterar i exakt överföring av den genetiska koden. Transkriptionen initieras genom att binda RNA-polymeraset till en promotor. Detta är en specifik nukleotidsekvens på DNA. I en kort DNA-sträckning bryts den dubbla spiralen upp genom att bryta vätebindningen. I processen är komplementära ribonukleotider bundna till motsvarande baser på DNA: s kodogena sträng.

Ribos- och fosfatgrupper kombineras för att bilda en esterbindning, vilket skapar RNA-strängen. DNA öppnas endast på en kort sektion. Det avsnitt av RNA-strängen som redan har syntetiserats sticker ut från denna öppning. Ribonukleinsyrasyntesen slutar vid ett område av DNA som kallas en terminator. Det finns en stoppkod där. När stoppkoden uppnås, frigörs RNA-polymeraset från DNA: t och RNA som bildas frigörs.

Sjukdomar och sjukdomar

Ribonukleinsyrasyntes är en grundläggande process, så en störning har förödande konsekvenser för organismen. För att kunna syntetisera proteiner får det inte finnas några större avvikelser i syntesen. Vissa främmande RNA-partiklar kan emellertid omprogrammera hela cellen så att kroppscellen endast syntetiserar främmande RNA. Denna process är vanlig och spelar en stor roll vid virusinfektioner.

Virus kan inte multiplicera på egen hand. Du är alltid beroende av en värdcell. Det finns både DNA-virus och rena RNA-virus. Båda typerna penetrerar cellen och integrerar deras genetiska material i värdcellens genetiska kod. Cellen börjar bara replikera virusets genetiska material. Cellen producerar virus tills den dör. De nybildade virusen tränger igenom ytterligare celler och fortsätter sitt destruktionsarbete.

RNA-virusen bygger sitt genetiska material in i DNA med hjälp av enzymomvänd transkriptas. Efter integrationen dominerar syntesen av viralt RNA, vilket sedan återförs till nästa cell. Retrovirus tillhör också RNA-virus. Ett välkänt retrovirus är HI-viruset. Retrovirus är emellertid ett speciellt fall. Även om de också integrerar sitt genetiska material i DNA via omvänt transkriptas lämnar de nya virus som skapas cellen utan att förstöra den. Detta tillåter infekterade celler att bli en konstant källa till virus.

Vid produktion av nya virus uppstår emellertid också mutationer som permanent förändrar viruset. Immunsystemet bildar antikroppar mot befintliga virus, men innan de förstörs har den genetiska koden förändrats så mycket att antikroppar som har bildats inte längre är effektiva. Kroppen måste fortsätta producera nya antikroppar. Immunsystemet är så stressat att det permanent tappar sin resistens mot bakterier, svampar och virus.