Ribonukleinsyre syntese er en forutsetning for proteinsyntese. I denne prosessen, ribonukleisk syrer overføre genetisk informasjon fra DNA til proteiner. I noen virus, ribonukleisk syrer representerer til og med hele genomet.
Hva er ribonukleinsyresyntese?
Ribonukleinsyre syntese er en forutsetning for proteinsyntese. I denne prosessen, ribonukleisk syrer overføre genetisk informasjon fra DNA til proteiner. Ribonukleinsyre syntese forekommer alltid ved DNA. Der blir komplementære ribonukleotider samlet i en RNA-streng ved en enzymatisk kontrollert prosess. Ribonukleinsyre (RNA) har en lignende struktur som deoksyribonukleinsyre (DNA). Den består av nucleic baseren sukker rester og fosfater. Når de settes sammen, danner de tre byggesteinene et nukleotid. De sukker består av en ribose. Dette er en pentose med fem karbon atomer. Forskjellen til DNA er at sukker i 2-posisjon i pentoseringen inneholder en hydroksylgruppe i stedet for en hydrogen atom. De ribose er forestret med fosforsyre på to stillinger. Dermed en kjede med vekslende ribose og fosfat enheter dannes. En nukleinbase er glykosidisk bundet til siden av ribosen. Fire forskjellige kjerner baser er tilgjengelige for konstruksjon av RNA. Dette er pyrimidinet baser cytosin og uracil og purinbasene adenin og guanin. I DNA, er nitrogen base tymin er funnet i stedet for uracil. Tre nukleotider på rad danner hver en triplett, som koder for en aminosyre. Koden bestemmes av sekvensen til kjernebasene (nitrogen baser). I motsetning til DNA er RNA enkeltstrenget. Dette er forårsaket av hydroksylgruppen i 2-posisjonen til ribosen.
Funksjon og oppgave
Ulike typer RNA syntetiseres under ribonukleinsyresyntese. I motsetning til DNA brukes ikke RNA til langvarig lagring av genetisk informasjon, men for overføring. Blant annet er messenger RNA (mRNA) ansvarlig for dette. Den kopierer den genetiske informasjonen fra DNA og videresender den til ribosomet, der proteinsyntese finner sted. Informasjonen lagres bare midlertidig i RNA. Etter at proteinsyntesen er fullført, brytes den ned igjen. TRNA og rRNA bærer ikke genetisk informasjon, men hjelper til med å bygge proteiner ved ribosomet. Andre ribonukleinsyrer tar vare på gen uttrykk. Dermed er de ansvarlige for å bestemme hvilken genetisk informasjon som skal leses i det hele tatt. De bidrar dermed også til differensiering av celler. Til slutt er det RNA, som til og med påtar seg katalytiske funksjoner. Noen virus inneholder bare RNA i stedet for DNA. Dette betyr at deres genetiske kode er lagret i RNA. Imidlertid kan RNA bare syntetiseres ved hjelp av DNA. Virus er derfor bare i stand til å leve og reprodusere i en vertscelle. Under ribonukleinsyresyntese katalyserer enzymet RNA-polymerase dannelsen av RNA ved DNA, noe som resulterer i nøyaktig overføring av den genetiske koden. Transkripsjon initieres ved binding av RNA-polymerase til en promoter. Dette er en spesifikk nukleotidsekvens på DNA. I en kort DNA-seksjon blir den dobbelte helixen nå brutt ved å løsne hydrogen knytte bånd. I prosessen fester komplementære ribonukleotider seg til de tilsvarende basene på den kodogene delen av DNA. Med dannelsen av en ester binding, ribose og fosfat grupper går sammen og danner strengen av RNA. DNA åpnes bare i en kort seksjon. Den allerede syntetiserte delen av RNA-strengen stikker ut fra denne åpningen. Ribonukleinsyresyntese slutter ved en region av DNA som kalles en terminator. En stoppkode er plassert der. Etter å ha nådd stoppkoden, løsner RNA-polymerasen seg fra DNA og den dannede RNA frigjøres.
Sykdommer og lidelser
Ribonukleinsyresyntese er en grunnleggende prosess, så forstyrrelser har ødeleggende konsekvenser for organismen. For å syntetisere proteiner, bør det ikke være store abnormiteter i syntese. Imidlertid kan noen fremmede RNA-partikler omprogrammere hele cellen slik at kroppens celle bare syntetiserer fremmed RNA. Denne prosessen forekommer ofte og spiller en viktig rolle i virusinfeksjoner. Virus kan ikke replikere alene. De er alltid avhengige av en vertscelle. Det er både DNA-virus og rene RNA-virus, begge arter invaderer cellen og innlemmer genetisk materiale i vertscellens genetiske kode. I prosessen begynner cellen å replikere bare det genetiske materialet til virusene. Cellen produserer fortsatt virus til den dør. De nyopprettede virusene invaderer andre celler og fortsetter ødeleggelsesarbeidet. RNA-virusene inkorporerer genetisk materiale i DNA ved hjelp av enzymet revers transkriptase. Etter inkorporering dominerer syntesen av viralt RNA, og disse virusene kommer inn i neste celle igjen. RNA-virus inkluderer også retrovirus. Et velkjent retrovirus er HI-viruset. Retrovirus er imidlertid et spesielt tilfelle. Selv om de også innlemmer genetisk materiale i DNA via revers transkriptase, forlater de nye virusene som er opprettet i prosessen cellen uten å ødelegge den. Dette gjør det mulig for infiserte celler å bli en konstant kilde til virus. Imidlertid oppstår mutasjoner kontinuerlig under produksjonen av nye virus, som hele tiden endrer viruset. Dermed er den immunsystem skjemaer antistoffer mot eksisterende virus, men før disse blir ødelagt, har den genetiske koden endret seg i en slik grad at antistoffer en gang dannet ikke lenger er effektive. Kroppen må hele tiden produsere nytt antistoffer. Dermed immunsystem blir så beskattet at den mister evnen til å forsvare seg mot bakterie, sopp og virus i det lange løp.
