Tổng hợp axit Ribonucleic

Các Tổng hợp axit Ribonucleic là tiền đề để tổng hợp protein. Các axit ribonucleic chuyển thông tin di truyền từ DNA đến các protein. Ở một số virus, axit ribonucleic thậm chí còn đại diện cho toàn bộ bộ gen.

Tổng hợp axit ribonucleic là gì?

Quá trình tổng hợp axit Ribonucleic luôn diễn ra trên DNA. Ở đó, các ribonucleotide bổ sung được lắp ráp thành một sợi RNA bằng cách sử dụng một quy trình được kiểm soát bằng enzym. Axit Ribonucleic (RNA) có cấu trúc tương tự như axit deoxyribonucleic (DNA). Nó bao gồm nucleobase, cặn đường và phốt phát. Khi kết hợp với nhau, ba khối xây dựng tạo thành một nucleotide. Đường bao gồm một ribose. Đó là một đường pentose có năm nguyên tử carbon. Sự khác biệt đối với DNA là đường ở vị trí 2 trong vòng pentose chứa một nhóm hydroxyl thay vì một nguyên tử hydro.

Ribose được este hóa với axit photphoric ở hai vị trí. Điều này tạo ra một chuỗi với các đơn vị ribose và phosphate xen kẽ. Một nucleobase được liên kết glycosid với mặt của ribose. Bốn nucleobase khác nhau có sẵn để tạo nên RNA. Đây là các gốc pyrimidine cytosine và uracil và các gốc purine adenine và guanine.

Thymine bazơ nitơ được tìm thấy trong DNA thay vì uracil. Ba nucleotide liên tiếp mỗi loại tạo thành một bộ ba mã cho một axit amin. Mã được xác định bởi thứ tự của các bazơ nucleic (bazơ nitơ). Ngược lại với DNA, RNA là một sợi đơn. Điều này là do nhóm hydroxyl ở vị trí 2 của ribose gây ra.

Chức năng & nhiệm vụ

Trong quá trình tổng hợp axit ribonucleic, các loại ARN khác nhau được tổng hợp. Ngược lại với DNA, RNA không được sử dụng để lưu trữ lâu dài thông tin di truyền mà để truyền tải.

RNA thông tin (mRNA) chịu trách nhiệm cho việc này. Nó sao chép thông tin di truyền từ DNA và truyền đến ribosome, nơi tổng hợp protein diễn ra. Thông tin chỉ được lưu trữ tạm thời trong RNA. Sau khi quá trình tổng hợp protein kết thúc, nó lại bị phân hủy.

TRNA và rRNA không mang bất kỳ thông tin di truyền nào, mà là giúp tạo ra các protein trên ribosome. Các axit ribonucleic khác chịu trách nhiệm cho sự biểu hiện gen. Do đó, họ chịu trách nhiệm về thông tin di truyền nào nên được đọc. Do đó, chúng cũng góp phần vào sự biệt hóa của các tế bào. Cuối cùng, có RNA thậm chí còn đảm nhận chức năng xúc tác.

Một số virus chỉ chứa RNA thay vì DNA. Điều này có nghĩa là mã di truyền của chúng được lưu trữ trong RNA. Tuy nhiên, RNA chỉ có thể được tổng hợp bằng DNA. Do đó, vi rút chỉ có thể sống và nhân lên trong tế bào chủ.

Trong quá trình tổng hợp axit ribonucleic, enzyme RNA polymerase xúc tác sự hình thành RNA trên DNA, dẫn đến việc chuyển chính xác mã di truyền. Quá trình phiên mã được bắt đầu bằng cách gắn RNA polymerase vào một promoter. Đây là một trình tự nucleotide cụ thể trên DNA. Trong một đoạn DNA ngắn, chuỗi xoắn kép bị phá vỡ bằng cách bẻ gãy liên kết hydro. Trong quá trình này, các ribonucleotide bổ sung được gắn vào các base tương ứng trên sợi codogenic của DNA.

Các nhóm ribose và phosphate kết hợp với nhau để tạo thành liên kết este, tạo ra sợi RNA. DNA chỉ được mở ở một đoạn ngắn. Phần của sợi RNA đã được tổng hợp nhô ra từ phần mở này. Quá trình tổng hợp axit ribonucleic kết thúc tại một khu vực của DNA được gọi là vùng kết thúc. Có một mã dừng ở đó. Khi đạt đến mã dừng, RNA polymerase tự tách ra khỏi DNA và RNA được tạo thành sẽ được giải phóng.

Bệnh tật & ốm đau

Tổng hợp axit Ribonucleic là một quá trình cơ bản, do đó, một sự gián đoạn sẽ gây ra hậu quả tàn khốc cho sinh vật. Để có thể tổng hợp prôtêin thì trong quá trình tổng hợp không được có những sai lệch lớn. Tuy nhiên, một số phần tử RNA ngoại lai có thể lập trình lại toàn bộ tế bào để tế bào cơ thể chỉ tổng hợp RNA ngoại lai. Quá trình này diễn ra phổ biến và đóng một vai trò lớn trong các bệnh nhiễm trùng do virus.

Virus không thể tự sinh sôi. Bạn luôn phụ thuộc vào một ô chủ. Có cả virus DNA và virus RNA tinh khiết. Cả hai loại đều thâm nhập vào tế bào và kết hợp vật liệu di truyền của chúng vào mã di truyền của tế bào chủ. Tế bào chỉ bắt đầu sao chép vật chất di truyền của virus. Tế bào tạo ra vi rút cho đến khi nó chết. Các virus mới hình thành sẽ xâm nhập vào các tế bào xa hơn và tiếp tục công việc tiêu diệt của chúng.

Virus RNA xây dựng vật liệu di truyền của chúng vào DNA với sự trợ giúp của enzyme phiên mã ngược. Sau khi tích hợp, sự tổng hợp RNA của virus chiếm ưu thế, sau đó được quay trở lại tế bào tiếp theo. Các retrovirus cũng thuộc về virus RNA. Virus retrovirus nổi tiếng là virus HI. Tuy nhiên, retrovirus là một trường hợp đặc biệt, mặc dù chúng cũng kết hợp vật liệu di truyền của mình vào DNA thông qua enzym phiên mã ngược, nhưng các virus mới được tạo ra sẽ rời khỏi tế bào mà không tiêu diệt nó. Điều này cho phép các tế bào bị nhiễm bệnh trở thành nguồn vi rút liên tục.

Tuy nhiên, trong quá trình sản xuất vi rút mới, các đột biến cũng liên tục xảy ra, làm thay đổi vĩnh viễn vi rút. Hệ thống miễn dịch hình thành các kháng thể chống lại các virus hiện có, nhưng trước khi chúng bị tiêu diệt, mã di truyền đã thay đổi rất nhiều nên các kháng thể đã được hình thành không còn hiệu quả. Cơ thể phải tiếp tục sản xuất các kháng thể mới. Hệ thống miễn dịch bị căng thẳng đến mức mất vĩnh viễn khả năng chống lại vi khuẩn, nấm và vi rút.