Ribonukleiinhape süntees on valgusünteesi eeldus. Selles protsessis ribonukleiinne happed geneetilise teabe edastamine DNA-lt valgud. Mõnes viirused, ribonukleiinne happed esindavad isegi kogu genoomi.
Mis on ribonukleiinhappe süntees?
Ribonukleiinhape süntees on valgusünteesi eeldus. Selles protsessis ribonukleiinne happed geneetilise teabe edastamine DNA-lt valgud. Ribonukleiinhape süntees toimub alati DNA juures. Seal ühendatakse komplementaarsed ribonukleotiidid RNA-ahelaks ensümaatiliselt kontrollitud protsessiga. Ribonukleiinhappel (RNA) on sarnane struktuur desoksüribonukleiinhape (DNA). See koosneb nukleiinist alusedon suhkur jäägid ja fosfaadid. Kokku pannes moodustavad kolm ehitusmaterjali nukleotiidi. The suhkur koosneb riboos. See on viie pentoos süsinik aatomid. Erinevus DNAst on see, et suhkur pentoositsükli 2. positsioonis sisaldab a asemel hüdroksüülrühma vesinik aatom. The riboos on esterdatud fosforhappe kahel positsioonil. Seega kett vahelduvaga riboos ja fosfaat moodustatakse üksused. Nukleiinne alus on glükosiidiga seotud riboosi küljega. Neli erinevat nukleiini alused on RNA ehitamiseks saadaval. Need on pürimidiin alused tsütosiin ja uratsiil ning puriinalused adeniin ja guaniin. DNA-s on lämmastik uratsiili asemel leitakse alus tümiin. Kolm järjestikust nukleotiidi moodustavad kolmiku, mis kodeerib aminohapet. Kood määratakse nukleiinaluste järjestuse järgi (lämmastik alused). Erinevalt DNA-st on RNA üheahelaline. Selle põhjustab hüdroksüülrühm riboosi 2. positsioonis.
Funktsioon ja ülesanne
Ribonukleiinhappe sünteesi käigus sünteesitakse erinevat tüüpi RNA-d. Erinevalt DNA-st ei kasutata RNA-d geneetilise teabe pikaajaliseks säilitamiseks, vaid selle edastamiseks. Muu hulgas vastutab selle eest messenger RNA (mRNA). See kopeerib geneetilise teabe DNA-st ja edastab selle ribosoomi, kus toimub valgusüntees. Teavet hoitakse RNA-s ainult ajutiselt. Pärast valgusünteesi lõppu lagundatakse see uuesti. TRNA ja rRNA ei kanna geneetilist teavet, kuid aitavad ehitada valgud ribosoomi juures. Muud ribonukleiinhapped hoolitsevad geen väljendus. Seega vastutavad nad selle eest, et määrata, millist geneetilist teavet üldse lugeda tuleb. Seega aitavad nad kaasa ka rakkude diferentseerumisele. Lõpuks on olemas RNA, mis võtab isegi katalüütilised funktsioonid. Mõned viirused sisaldavad DNA asemel ainult RNA-d. See tähendab, et nende geneetiline kood on salvestatud RNA-sse. Kuid RNA-d saab sünteesida ainult DNA abil. Viirused on seetõttu alati võimelised peremeesrakus elama ja paljunema. Ribonukleiinhappe sünteesi käigus katalüüsib ensüüm RNA polümeraas RNA moodustumist DNA-s, mille tulemuseks on geneetilise koodi täpne ülekanne. Transkriptsiooni alustatakse RNA polümeraasi seondumisega promootoriga. See on spetsiifiline nukleotiidjärjestus DNA-l. Lühikeses DNA osas on kaksikheeliks nüüd katki, vabastades vesinik side. Selle käigus kinnituvad komplementaarsed ribonukleotiidid DNA koodogeense ahela vastavatele alustele. Mis moodustub ester side, riboos ja fosfaat rühmad ühinevad, moodustades RNA ahela. DNA avatakse ainult lühikese lõigu juures. RNA ahela juba sünteesitud sektsioon ulatub sellest avausest välja. Ribonukleiinhappe süntees lõpeb DNA piirkonnas, mida nimetatakse terminaatoriks. Seal asub peatuskood. Pärast peatuskoodi jõudmist eraldub RNA polümeraas DNA-st ja moodustunud RNA vabaneb.
Haigused ja häired
Ribonukleiinhappe süntees on fundamentaalne protsess, mistõttu häirimisel on organismile laastavad tagajärjed. Valkude sünteesimiseks ei tohiks sünteesis olla suuri kõrvalekaldeid. Mõni võõras RNA osake saab aga kogu raku ümber programmeerida, nii et keharakk sünteesib ainult võõra RNA. See protsess toimub sageli ja mängib suurt rolli viirusnakkuste korral. Viirused ei saa iseseisvalt paljuneda. Nad sõltuvad alati peremeesrakust. Seal on nii DNA viiruseid kui ka puhtaid RNA viirusi. Mõlemad liigid tungivad rakku ja lisavad oma geneetilise materjali peremeesraku geneetilisse koodi. Selle käigus hakkab rakk paljundama ainult viiruste geneetilist materjali. Rakk jätkab viiruste tootmist kuni surmani. Vastloodud viirused tungivad teistesse rakkudesse ja jätkavad oma hävitamistööd. RNA viirused lisavad oma geneetilise materjali DNA-sse ensüümi pöördtranskriptaasi abil. Pärast inkorporeerimist domineerib viiruse RNA süntees ja need viirused sisenevad uuesti järgmisse rakku. RNA viiruste hulka kuuluvad ka retroviirused. Tuntud retroviirus on HI-viirus. Kuid retroviirused on erijuhtum. Kuigi nad lisavad oma geneetilise materjali DNA-sse pöördtranskriptaasi kaudu, lahkuvad protsessis loodud uued viirused rakust seda hävitamata. See võimaldab nakatunud rakkudel muutuda pidevaks viiruseallikaks. Kuid uute viiruste tootmise ajal tekivad pidevalt ka mutatsioonid, mis viirust pidevalt muudavad. Seega immuunsüsteemi vormid antikehade olemasolevate viiruste vastu, kuid enne nende hävitamist on geneetiline kood muutunud sedavõrd, et kord moodustunud antikehad pole enam efektiivsed. Keha peab pidevalt uusi tootma antikehade. Seega immuunsüsteemi maksustatakse nii palju, et kaotab kaitsejõud bakterid, seened ja viirused pikas perspektiivis.
