- ส่วนประกอบ
- พรีเมียม
- Helicasa
- ดีเอ็นเอโพลีเมอเรส
- ¿ โปรตีนอื่น ๆ ในไพรโมโซม?
- หน้าที่อื่น ๆ ของไพรโมโซม
- การประยุกต์ใช้งาน
- อ้างอิง
primosomeในพันธุศาสตร์และสาขาอื่น ๆ ของชีววิทยามีความซับซ้อน multiprotein ในค่าใช้จ่ายในการดำเนินการในขั้นตอนแรกที่นำไปสู่การจำลองดีเอ็นเอ การจำลองแบบดีเอ็นเอเป็นกระบวนการที่ซับซ้อนซึ่งเกี่ยวข้องกับหลายขั้นตอนแต่ละขั้นตอนได้รับการควบคุมอย่างเคร่งครัดเพื่อให้แน่ใจว่ามีความเที่ยงตรงและการแยกโมเลกุลที่ถูกต้อง
คอมเพล็กซ์จำลองที่ดำเนินการขั้นตอนการจำลองแบบทั้งหมดเรียกว่าแบบจำลองและขั้นตอนที่รับผิดชอบเฉพาะการเริ่มต้นเท่านั้นไพรโมโซม เฉพาะโปรตีนที่ยังคงเชื่อมโยงกันในการสร้างโครงสร้างส่วนบนของมัลติโปรตีนที่ซับซ้อนเท่านั้นที่เป็นของร่างกายเหล่านี้หรือบางส่วน อย่างไรก็ตามโปรตีนเสริมอื่น ๆ อีกมากมายทำหน้าที่เพิ่มเติมในไพรโมโซม
ไพรโมโซมต้องสังเคราะห์โมเลกุล RNA ขนาดเล็กที่บอกว่า DNA polymerases จะเริ่มต้นการสังเคราะห์ดีเอ็นเอของโนโวได้อย่างไร โมเลกุลอาร์เอ็นเอขนาดเล็กนี้เรียกว่าไพรเมอร์ (สำหรับไพรเมอร์อื่น ๆ ) เนื่องจากเป็นช่วงเวลา (นั่นคือเริ่มต้น) ปฏิกิริยาการสังเคราะห์ดีเอ็นเอ
ในภาษาสเปนการมีชัยหมายถึงการมีชัยโดดเด่นเหนือกว่าหรือให้ความเป็นเอกราชแก่บางสิ่งหรือบางคน นั่นคือให้ความพึงพอใจ ในภาษาอังกฤษ 'to prime' หมายถึงการเตรียมหรือเตรียมพร้อมสำหรับบางสิ่ง
ไม่ว่าในกรณีใดปฏิกิริยาทางชีววิทยาทุกอย่างจะต้องถูกควบคุมโดยบางสิ่งและการจำลองแบบดีเอ็นเอก็ไม่มีข้อยกเว้น
ส่วนประกอบ
โดยทั่วไปแล้วการจำลองแต่ละส้อมควรรับสมัครไพรโมโซมอย่างน้อยหนึ่งตัว สิ่งนี้เกิดขึ้นในสถานที่เฉพาะ (ลำดับ) ใน DNA ที่เรียกว่า ori โดยที่มาของการจำลองแบบ
ที่ไซต์นี้ต้องสังเคราะห์โมเลกุลอาร์เอ็นเอ (ไพรเมอร์) เฉพาะเพื่อให้การสังเคราะห์ดีเอ็นเอใหม่มีชัยเหนือกว่า ไม่ว่าการจำลองแบบจะเป็นแบบทิศทางเดียว (ส้อมการจำลองแบบเดี่ยวที่มีทิศทางเดียว) หรือแบบสองทิศทาง (ส้อมการจำลองแบบสองตัวไปยังทิศทางตรงกันข้ามสองทิศทาง) DNA จะต้องเปิดและ "กลายเป็น" วงดนตรีเดียว
สิ่งที่เรียกว่าลีดเดอร์แบนด์ (จาก 3 'ถึง 5' ความรู้สึก) ช่วยให้สามารถสังเคราะห์ DNA ได้อย่างต่อเนื่องในความรู้สึก 5 ถึง 3 โดยเริ่มจาก DNA เดียว: ไซต์ไฮบริด RNA
วงดนตรีปัญญาอ่อนในทิศทางตรงกันข้ามทำหน้าที่เป็นแม่แบบสำหรับการสังเคราะห์ดีเอ็นเอใหม่ที่ไม่ต่อเนื่องเป็นเศษส่วนที่เรียกว่าชิ้นส่วนโอกาซากิ
ในการทำให้เกิดชิ้นส่วน Okazaki แต่ละชิ้นปฏิกิริยาการเริ่มต้นจะต้องจัดลำดับความสำคัญในแต่ละครั้งด้วยไพรโมโซมเดียวกัน (อาจใช้ซ้ำได้) เพื่อสร้างลูกผสมชนิดเดียวกัน
พรีเมียม
RNA primase เป็นพอลิเมอเรส RNA ที่ขึ้นกับ DNA เอนไซม์ที่ใช้ DNA เป็นแม่แบบในการสังเคราะห์ RNA เสริมกับลำดับของมัน
RNA primase ร่วมกับ helicase จับกับดีเอ็นเอแม่แบบและสังเคราะห์ไพรเมอร์หรือไพรเมอร์ที่มีความยาว 9-11 nt เริ่มต้นจากปลาย 3 'ของ RNA นี้และโดยการกระทำของ DNA polymerase โมเลกุลของ DNA ใหม่จะเริ่มยืดออก
Helicasa
องค์ประกอบพื้นฐานอีกอย่างของไพรโมโซมคือเฮลิเคส: เอนไซม์ที่สามารถคลายดีเอ็นเอสองวงและก่อให้เกิดดีเอ็นเอวงเดียวในบริเวณที่ทำหน้าที่
มันอยู่ในสารตั้งต้น DNA วงเดียวนี้ที่ RNA primase ทำหน้าที่ก่อให้เกิดไพรเมอร์ซึ่งการสังเคราะห์ดีเอ็นเอขยายออกไปโดย DNA polymerase ซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของแบบจำลอง
ดีเอ็นเอโพลีเมอเรส
แม้ว่าสำหรับบางคนโดยการรวม DNA polymerase แต่เรากำลังพูดถึงการจำลองแบบไปแล้ว แต่ความจริงก็คือถ้าการสังเคราะห์ DNA ไม่ได้เริ่มขึ้นปฏิกิริยาก็ยังไม่เกิดขึ้น และสิ่งนี้ทำได้โดยไพรโมโซมเท่านั้น
ไม่ว่าในกรณีใด DNA polymerases เป็นเอนไซม์ที่สามารถสังเคราะห์ DNA de novo จากแม่แบบที่เป็นแนวทาง DNA polymerases มีหลายประเภทแต่ละชนิดมีข้อกำหนดและลักษณะเฉพาะของตัวเอง
พวกเขาทั้งหมดเพิ่ม deoxynucleotide triphosphate ให้กับเส้นใยที่เติบโต 5 'ถึง 3' DNA polymerases บางส่วน แต่ไม่ใช่ทั้งหมดมีกิจกรรมการอ่านการทดสอบ
นั่นคือหลังจากเพิ่มชุดของนิวคลีโอไทด์แล้วเอนไซม์จะสามารถตรวจจับการรวมตัวที่ผิดพลาดย่อยสลายบริเวณที่ได้รับผลกระทบในท้องถิ่นและเพิ่มนิวคลีโอไทด์ที่ถูกต้อง
¿ โปรตีนอื่น ๆ ในไพรโมโซม?
กล่าวอย่างเคร่งครัดเอนไซม์ที่กล่าวถึงก็เพียงพอที่จะจัดลำดับความสำคัญของการสังเคราะห์ดีเอ็นเอ อย่างไรก็ตามพบว่าโปรตีนอื่น ๆ มีส่วนร่วมในการประกอบและการทำงานของไพรโมโซม
การโต้เถียงไม่ใช่เรื่องง่ายที่จะแก้ไขเนื่องจากไพรโมโซมจากโดเมนต่างๆของชีวิตมีความสามารถในการทำงานที่โดดเด่น นอกจากนี้ควรเพิ่มคลังแสงของลูกพี่ลูกน้อง RNA ที่เข้ารหัสโดยไวรัส
เราสามารถสรุปได้ว่าไพรโมโซมแต่ละชนิดมีความสามารถในการโต้ตอบกับโมเลกุลอื่น ๆ ขึ้นอยู่กับหน้าที่ที่จะตอบสนอง
หน้าที่อื่น ๆ ของไพรโมโซม
พบว่าไพรโมโซมยังสามารถมีส่วนร่วมในการเกิดพอลิเมอไรเซชันของโมเลกุลของ DNA หรือ RNA ในการถ่ายโอนเทอร์มินัลของนิวคลีโอไทด์ประเภทต่างๆในกลไกการซ่อมแซมดีเอ็นเอบางอย่างรวมถึงในกลไกการรวมตัวใหม่ที่เรียกว่าจุดเชื่อมต่อของปลาย ไม่เหมือนกัน
ในที่สุดก็มีการสังเกตว่าไพรโมโซมหรืออย่างน้อยก็ญาติอาจมีส่วนร่วมในการเริ่มการจำลองแบบใหม่เมื่อส้อมหยุด
เราสามารถพูดได้ว่าในทางใดทางหนึ่งไพรโมโซมไม่เพียง แต่เริ่มกลไกพื้นฐานของการเผาผลาญของดีเอ็นเอ (การจำลองแบบ) เท่านั้น แต่ยังมีส่วนช่วยในการควบคุมและสภาวะสมดุลด้วย
การประยุกต์ใช้งาน
พรีโมโซมของแบคทีเรียเป็นหัวข้อของการวิจัยเชิงรุกในฐานะพื้นที่เป้าหมายที่สามารถช่วยในการพัฒนายาปฏิชีวนะที่มีประสิทธิภาพมากขึ้น ในเอสเชอริเชียโคไลไพรเมสเป็นผลิตภัณฑ์ที่แปลได้ของยีน dnaG
แม้ว่าสิ่งมีชีวิตทั้งหมดจะใช้กลไกที่คล้ายกันในการเริ่มต้นการจำลองแบบดีเอ็นเอ แต่โปรตีน DNA-G ก็มีลักษณะเฉพาะและเป็นเอกลักษณ์ของตัวเอง
ด้วยเหตุนี้สารประกอบที่ใช้งานทางชีวภาพจึงได้รับการออกแบบมาเพื่อโจมตีไพรโมโซมของแบคทีเรียโดยเฉพาะโดยไม่ส่งผลกระทบต่อมนุษย์ที่ตกเป็นเหยื่อของการติดเชื้อแบคทีเรีย
กลยุทธ์นี้ดูเหมือนจะมีแนวโน้มที่จะมีการวิจัยไปที่ส่วนประกอบอื่น ๆ ของแบคทีเรียจำลอง นอกจากนี้การยับยั้ง primosome primase และ helicase ของ herpesviruses บางชนิดได้ให้ผลลัพธ์ทางคลินิกที่ยอดเยี่ยมในการต่อสู้กับ varicella zoster และ herpes simplex virus
อ้างอิง
- Alberts บีจอห์นสัน, AD, ลูอิสเจมอร์แกน, D. , ขอทาน, M. , โรเบิร์ตเควอลเตอร์, P. (2014) อณูชีววิทยาของเซลล์ (6 TH Edition) WW Norton & Company, New York, NY, USA
- Baranovskiy, AG, Babayeva, ND, Zhang, Y. , Gu, J. , Suwa, Y. , Pavlov, YI, Tahirov, T .H. (2559) กลไกการสังเคราะห์ไพรเมอร์ RNA-DNA ร่วมกันโดยไพรโมโซมของมนุษย์. วารสารเคมีชีวภาพ, 291: 10006-10020.
- Kaguni, JM (2018) เครื่องจักรโมเลกุลขนาดใหญ่ที่ทำซ้ำโครโมโซม Escherichia coli เป็นเป้าหมายในการค้นพบยา Antibiotcis (Basel), 7. doi: 10.3390 / ยาปฏิชีวนะ 7010023.
- Lodish, H. , Berk, A. , Kaiser, CA, Krieger, M. , Bretscher, A. , Ploegh, H. , Amon, A. , Martin, KC (2016) เซลล์ชีววิทยาระดับโมเลกุล (8 TH Edition) WH Freeman นิวยอร์กนิวยอร์กสหรัฐอเมริกา
- Shiraki, K. (2017) ตัวยับยั้ง Helicase-primase amenamevir สำหรับการติดเชื้อ herpesvirus: การนำไปใช้จริงในการรักษาโรคเริมงูสวัด ยาเสพติดของวันนี้ (บาร์เซโลนา), 53: 573-584