Primosome компоненты, функции и приложения



праймосомой, в генетике и других областях биологии это комплекс с множеством белков, отвечающий за выполнение первых шагов, ведущих к репликации ДНК. Репликация ДНК представляет собой сложный процесс, который включает в себя несколько этапов, каждый из которых строго регламентирован для обеспечения точности и правильной сегрегации генерируемых молекул..

Репликативный комплекс, который выполняет все этапы репликации, называется replisome, а тот, который отвечает за его запуск, primosome. Только белки, которые остаются связанными, образуя сложную мультипротеиновую суперструктуру, принадлежат этим телам, или сомам. Однако многие другие вспомогательные белки выполняют дополнительные роли в примосомах..

Примосома должна синтезировать небольшую молекулу РНК, которая сообщает ДНК-полимеразам, с чего начать синтез de novo ДНК Эта небольшая молекула РНК называется праймером (для других - праймером), так как она дает первичность (то есть запускает) реакции синтеза ДНК.

В испанском языке примар означает преобладание, превосходство, доминирование или превосходство над кем-то или кем-то. То есть отдавать предпочтение. На английском языке «заправлять» означает готовиться или быть готовым к чему-либо.

В любом случае, каждая биологическая реакция должна быть чем-то подготовлена, и репликация ДНК не является исключением.

индекс

  • 1 Компоненты
    • 1.1 Примаса
    • 1.2 Хеликаса
    • 1.3 ДНК-полимераза
    • 1.4 Другие белки в примосоме?
  • 2 Другие функции примосом
  • 3 Приложения
  • 4 Ссылки

компоненты

Вообще говоря, каждая репликационная вилка должна набирать хотя бы одну примосому. Это происходит в определенном месте (последовательности) ДНК, называемой ори, по происхождению репликации.

Именно на этом сайте необходимо синтезировать специфическую молекулу РНК (праймер), что приведет к синтезу новой ДНК. Независимо от того, является ли репликация однонаправленной (одна репликационная вилка с одним направлением) или двунаправленной (две вилки репликации, в двух противоположных направлениях), ДНК должна быть открыта и сделана «полоса».

Так называемая лидерная полоса (смысл от 3 'до 5') позволяет непрерывно синтезировать ДНК в направлении от 5 'до 3' из одного гибридного сайта ДНК: РНК.

Задержанная полоса, в противоположном направлении, служит шаблоном для прерывистого синтеза новой ДНК во фракциях, называемых фрагментами Окадзаки..

Чтобы дать начало каждому фрагменту Okazaki, первоначальная реакция должна расставляться по приоритетам каждый раз с одними и теми же примосомами (возможно, повторно) для формирования гибридов одного и того же типа..

праймаза

РНК-примаза является ДНК-зависимой РНК-полимеразой; фермент, который использует ДНК в качестве матрицы для синтеза РНК, комплементарной последовательности этого.

РНК-примаза в сочетании с геликазой связывается с матричной ДНК и синтезирует праймер или праймер длиной от 9 до 11 нт. С 3'-конца этой РНК и под действием ДНК-полимеразы новая молекула ДНК начинает удлиняться.

хеликаза

Другим фундаментальным компонентом примосомы является геликаза: фермент, способный разматывать двухцепочечную ДНК и давать начало одной полосе ДНК в той области, где она действует..

Именно в этой простой полосе ДНК-субстрата РНК-примаза действует, давая начало первой, из которой синтез ДНК распространяется от ДНК-полимеразы, которая является частью реплисомы..

ДНК-полимераза

Хотя для некоторых, чтобы включить ДНК-полимеразу, мы уже говорим о replisome, правда в том, что если вы не начинаете синтез ДНК, не расставит приоритеты реакции. И это достигается только примосомой.

В любом случае ДНК-полимеразы являются ферментами, способными синтезировать ДНК de novo от формы, которая ведет их. Существует много типов ДНК-полимераз, каждая со своими требованиями и характеристиками..

Все они добавляют дезоксинуклеотидтрифосфаты к цепи, которая растет в направлении от 5 до 3 футов. Некоторые, но не все, ДНК-полимеразы обладают тестовой активностью чтения.

То есть после добавления ряда нуклеотидов фермент способен обнаруживать неправильные включения, локально разлагать пораженный участок и добавлять правильные нуклеотиды..

¿Другие белки в примосоме?

Строго говоря, упомянутых ферментов было бы достаточно для определения приоритетов синтеза ДНК. Однако было обнаружено, что другие белки участвуют в сборке и функционировании примосомы..

Спор не так легко решить, потому что примосомы разных областей жизни имеют отличительные функциональные возможности. Кроме того, арсенал необработанных РНК должен быть добавлен к тем, которые кодируются вирусами..

Мы можем заключить, что каждая примосома обладает способностью взаимодействовать с другими молекулами в зависимости от функции, которая будет выполнять.

Другие функции примосом

Было обнаружено, что примосомы могут также участвовать в полимеризации молекул ДНК или РНК, в терминальном переносе различных типов нуклеотидов, в некоторых механизмах репарации ДНК, а также в механизме рекомбинации, известном как терминальное соединение. нет гомологов.

Наконец, также было отмечено, что примосомы, или, по крайней мере, премии, также могут быть вовлечены в возобновление репликации в арестованных вилках..

Можно сказать, что в некотором роде примосомы не только запускают этот фундаментальный механизм метаболизма (репликации) ДНК, но также способствуют его контролю и гомеостазу..

приложений

Бактериальная примосома является объектом активного исследования в качестве сайта-мишени, который может позволить разработку более сильных антибиотиков. в Кишечная палочка, primase - трансляционный продукт гена DNAG.

Хотя все живые существа используют аналогичный механизм для запуска репликации ДНК, белок ДНК-G обладает уникальными для них характеристиками..

Поэтому они разрабатывают биологически активные соединения, которые специфически воздействуют на примосому бактерий, не затрагивая человека, являющегося жертвой бактериальной инфекции..

Стратегия кажется настолько многообещающей, что исследования направлены на другие компоненты бактериальной реплисомы. Кроме того, ингибирование примазы и геликазы примосомы некоторых герпесвирусов дало превосходные клинические результаты в борьбе с вирусами ветряной оспы и простого герпеса..

ссылки

  1. Альбертс Б., Джонсон А.Д., Льюис Дж., Морган Д., Рафф М., Робертс К., Уолтер П. (2014) Молекулярная биология клетки (6)го Edition). W. W. Norton & Company, Нью-Йорк, Нью-Йорк, США.
  2. Барановский А.Г., Бабаева Н.Д., Чжан Ю., Гу, Дж., Сува Ю., Павлов Ю. И., Тахиров Т. Х. (2016) Механизм первичного синтеза согласованной РНК-ДНК человеческой примосомой. Журнал биологической химии, 291: 10006-10020.
  3. Кагуни, Дж. М. (2018) Макромолекулярные машины, которые дублируют Кишечная палочка хромосома как мишень для открытия лекарств. Антибиотики (Базель), 7. doi: 10.3390 / антибиотики7010023.
  4. Lodish, H., Berk, A., Kaiser, C.A., Krieger, M., Bretscher, A., Ploegh, H., Amon, A., Martin, K.C. (2016). Молекулярно-клеточная биология (8го издание). У. Х. Фриман, Нью-Йорк, Нью-Йорк, США.
  5. Shiraki, K. (2017) Ингибитор геликазы-примазы аменамевир для герпесвирусной инфекции: на пути к практическому применению для лечения опоясывающего герпеса. Наркотики сегодня (Барселона), 53: 573-584.