Kyselina ribonukleová syntéza je předpokladem pro syntézu bílkovin. V tomto procesu ribonukleové kyseliny přenášet genetické informace z DNA do Proteinů. V některých viry, ribonukleová kyseliny dokonce představují celý genom.
Co je syntéza ribonukleové kyseliny?
Kyselina ribonukleová syntéza je předpokladem pro syntézu bílkovin. V tomto procesu ribonukleové kyseliny přenášet genetické informace z DNA do Proteinů. Kyselina ribonukleová syntéza vždy probíhá na DNA. Tam se enzymově řízeným procesem sestavují komplementární ribonukleotidy do řetězce RNA. Ribonukleová kyselina (RNA) má podobnou strukturu jako deoxyribonukleová kyselina (DNA). Skládá se z nukleové základy, je cukr zbytek a fosfáty. Po sestavení tvoří tři stavební bloky nukleotid. The cukr se skládá z želatina. Toto je pentóza s pěti uhlík atomy. Rozdíl oproti DNA je v tom, že cukr v poloze 2 v pentózovém kruhu obsahuje hydroxylovou skupinu místo a vodík atom. The želatina je esterifikován kyselina fosforečná na dvou pozicích. Řetěz se tedy střídá želatina a fosfát jednotky. Nukleová báze je glykosidicky vázána na stranu ribózy. Čtyři různé nukleové základy jsou k dispozici pro konstrukci RNA. Jedná se o pyrimidin základy cytosin a uracil a purinové báze adenin a guanin. V DNA je dusík místo uracilu se nachází bazický thymin. Každý ze tří nukleotidů v řadě tvoří triplet, který kóduje aminokyselinu. Kód je určen sekvencí nukleových bází (dusík základny). Na rozdíl od DNA je RNA jednovláknová. To je způsobeno hydroxylovou skupinou v poloze 2 ribózy.
Funkce a úkol
Během syntézy ribonukleové kyseliny jsou syntetizovány různé typy RNA. Na rozdíl od DNA se RNA nepoužívá k dlouhodobému uchovávání genetické informace, ale k jejímu přenosu. Za to je mimo jiné zodpovědná messenger RNA (mRNA). Kopíruje genetickou informaci z DNA a předává ji do ribozomu, kde probíhá syntéza proteinů. Informace jsou v RNA uloženy pouze dočasně. Po dokončení syntézy bílkovin se znovu rozloží. TRNA a rRNA nenesou genetickou informaci, ale pomáhají budovat Proteinů na ribozomu. O ostatní ribonukleové kyseliny se stará gen výraz. Jsou tedy zodpovědní za určení, která genetická informace se má vůbec číst. Přispívají tedy také k diferenciaci buněk. Konečně je tu RNA, která dokonce předpokládá katalytické funkce. Nějaký viry místo DNA obsahují pouze RNA. To znamená, že jejich genetický kód je uložen v RNA. RNA však může být syntetizována pouze pomocí DNA. Viry jsou proto vždy schopni žít a rozmnožovat se v hostitelské buňce. Během syntézy ribonukleové kyseliny katalyzuje enzym RNA polymeráza tvorbu RNA v DNA, což vede k přesnému přenosu genetického kódu. Transkripce je zahájena navázáním RNA polymerázy na promotor. Toto je specifická nukleotidová sekvence na DNA. V krátké části DNA je dvojitá šroubovice nyní přerušena uvolněním vodík pouto. V tomto procesu se komplementární ribonukleotidy váží na odpovídající báze na kodogenním řetězci DNA. S vytvořením estery vazba, ribóza a fosfát skupiny se spojují a tvoří vlákno RNA. DNA je otevřena pouze na krátkém úseku. Z tohoto otvoru vyčnívá již syntetizovaná část řetězce RNA. Syntéza ribonukleové kyseliny končí v oblasti DNA nazývané terminátor. Je zde umístěn stop kód. Po dosažení stop kódu se RNA polymeráza oddělí od DNA a vytvořená RNA se uvolní.
Nemoci a poruchy
Syntéza kyseliny ribonukleové je základní proces, takže narušení má pro organismus devastující následky. Aby bylo možné syntetizovat proteiny, neměly by v syntéze být žádné zásadní abnormality. Některé cizí částice RNA však mohou přeprogramovat celou buňku tak, aby buňka těla syntetizovala pouze cizí RNA. K tomuto procesu dochází často a hraje hlavní roli při virových infekcích. Viry se samy nemohou replikovat. Vždy jsou závislí na hostitelské buňce. Existují jak viry DNA, tak viry čisté RNA. Oba druhy napadají buňky a začleňují svůj genetický materiál do genetického kódu hostitelské buňky. V tomto procesu začne buňka replikovat pouze genetický materiál virů. Buňka nadále produkuje viry, dokud nezemře. Nově vytvořené viry napadají další buňky a pokračují ve své destrukční práci. RNA viry začleňují svůj genetický materiál do DNA pomocí enzymu reverzní transkriptázy. Po začlenění dominuje syntéza virové RNA a tyto viry znovu vstupují do další buňky. RNA viry také zahrnují retroviry. Známým retrovirem je virus HI. Retroviry jsou však zvláštním případem. I když také zabudovávají svůj genetický materiál do DNA pomocí reverzní transkriptázy, nové viry vytvořené v procesu opouštějí buňku, aniž by ji zničily. To umožňuje, aby se infikované buňky staly stálým zdrojem virů. Během výroby nových virů však také neustále dochází k mutacím, které virus neustále mění. To znamená, že imunitní systém formy protilátky proti existujícím virům, ale před jejich zničením se genetický kód změnil natolik, že protilátky, které se jednou vytvoří, již nejsou účinné. Tělo musí neustále produkovat nové protilátky. Tak, imunitní systém stane se tak zdaněným, že ztratí schopnost bránit se bakterie, houby a viry v dlouhodobém horizontu.
