Ribonukleinska kislina sinteza je predpogoj za sintezo beljakovin. V tem procesu je ribonukleinska kisline prenos genetskih informacij iz DNK v beljakovin. V nekaterih virusi, ribonukleinski kisline celo predstavljajo celoten genom.
Kaj je sinteza ribonukleinske kisline?
Ribonukleinska kislina sinteza je predpogoj za sintezo beljakovin. V tem procesu je ribonukleinska kisline prenos genetskih informacij iz DNK v beljakovin. Ribonukleinska kislina sinteza se vedno pojavi na DNK. Tam se komplementarni ribonukleotidi z encimsko nadzorovanim postopkom sestavijo v verigo RNA. Ribonukleinska kislina (RNA) ima podobno strukturo kot deoksiribonukleinska kislina (DNK). Sestavljen je iz nukleinskih bazeA sladkorja ostanki in fosfati. Ko sestavljajo trije gradniki, tvorijo nukleotid. The sladkorja sestoji iz riboza. To je pentoza s petimi ogljika atomi. Razlika do DNA je v tem, da sladkorja v položaju 2 v pentoznem obroču vsebuje hidroksilno skupino namesto a vodik atom. The riboza je esterificirano z fosforna kislina na dveh položajih. Tako veriga z izmenično riboza in fosfat enote. Nukleinska baza je glikozidno vezana na stran riboze. Štirje različni nukleinski baze so na voljo za gradnjo RNA. To so pirimidini baze citozin in uracil ter purinske baze adenin in gvanin. V DNK je dušik osnovni timin najdemo namesto uracila. Trije nukleotidi zaporedoma tvorijo triplet, ki kodira aminokislino. Koda je določena z zaporedjem nukleinskih baz (dušik baze). V nasprotju z DNA je RNA enoverižna. To povzroča hidroksilna skupina na položaju 2 riboze.
Funkcija in naloga
Med sintezo ribonukleinske kisline se sintetizirajo različne vrste RNA. Za razliko od DNA se RNA ne uporablja za dolgoročno shranjevanje genskih informacij, temveč za njihov prenos. Za to je med drugim odgovorna messenger RNA (mRNA). Genetske podatke kopira iz DNK in jih posreduje ribosomu, kjer poteka sinteza beljakovin. Informacije so le začasno shranjene v RNA. Po končani sintezi beljakovin se spet razgradi. TRNA in rRNA ne vsebujeta genetskih informacij, ampak pomagata graditi beljakovin na ribosomu. Za ostale ribonukleinske kisline skrbijo gen izraz. Tako so odgovorni za določanje, katere genetske informacije je sploh treba brati. Tako prispevajo tudi k diferenciaciji celic. Na koncu obstaja še RNA, ki prevzame celo katalitične funkcije. Nekateri virusi vsebujejo samo RNA namesto DNA. To pomeni, da je njihova genetska koda shranjena v RNA. Vendar se RNA lahko sintetizira le s pomočjo DNK. Virusi so torej sposobni le živeti in razmnoževati se v gostiteljski celici. Med sintezo ribonukleinske kisline encim RNA polimeraza katalizira tvorbo RNA na DNA, kar ima za posledico natančen prenos genetske kode. Transkripcija se začne z vezavo RNA polimeraze na promotor. To je specifično nukleotidno zaporedje na DNA. V kratkem odseku DNA se dvojna vijačnica zdaj prekine z popuščanjem vodik obveznica. V tem procesu se komplementarni ribonukleotidi pritrdijo na ustrezne baze na kodogeni verigi DNA. Z nastankom estra vez, riboza in fosfat skupine se združijo in tvorijo verigo RNA. DNK se odpre le v kratkem odseku. Že sintetizirani odsek verige RNA štrli iz te odprtine. Sinteza ribonukleinske kisline se konča na območju DNK, ki se imenuje terminator. Tam se nahaja koda za ustavitev. Po doseganju stop kode se RNA polimeraza loči od DNA in nastala RNA se sprosti.
Bolezni in motnje
Sinteza ribonukleinske kisline je temeljni proces, zato imajo motnje uničujoče posledice za organizem. Da bi sintetizirali beljakovine, v sintezi ne sme biti večjih nepravilnosti. Nekateri delci tuje RNA pa lahko reprogramirajo celotno celico, tako da telesna celica sintetizira samo tujo RNA. Ta proces se pogosto dogaja in igra pomembno vlogo pri virusnih okužbah. Virusi se ne morejo razmnoževati sami. Vedno so odvisni od gostiteljske celice. Obstajajo virusi DNA in virusi čiste RNK. Obe vrsti vdreta v celico in svoj genski material vključita v genetsko kodo gostiteljske celice. V tem procesu začne celica razmnoževati samo genski material virusov. Celica še naprej proizvaja viruse, dokler ne umre. Novo nastali virusi napadajo druge celice in nadaljujejo s svojim delom uničevanja. Virusi RNA svoj genski material vključijo v DNA s pomočjo encima reverzna transkriptaza. Po vključitvi prevladuje sinteza virusne RNA in ti virusi ponovno vstopijo v naslednjo celico. Med viruse RNA spadajo tudi retrovirusi. Dobro znani retrovirus je virus HI. Vendar so retrovirusi poseben primer. Čeprav svoj genski material v DNK vključijo tudi z reverzno transkriptazo, novi virusi, ki nastanejo v procesu, zapustijo celico, ne da bi jo uničili. To omogoča, da okužene celice postanejo stalen vir virusov. Vendar se med proizvodnjo novih virusov nenehno pojavljajo tudi mutacije, ki virus nenehno spreminjajo. Tako je imunski sistem Obrazci protitelesa proti obstoječim virusom, toda preden so ti uničeni, se je genetska koda spremenila do te mere, da protitelesa, ki nastanejo enkrat, niso več učinkovita. Telo mora nenehno proizvajati novo protitelesa. Tako je imunski sistem postane tako obdavčena, da izgubi sposobnost obrambe pred bakterije, glive in virusi na dolgi rok.
