tartalom
- Átírás
- Transzkriptáz
- Fordított átírás
- Amit reverz transzkriptáz szintetizál
- Mi a reverz transzkriptáz feladata?
- Retrovírus reverz transzkriptáz
- HIV reverz transzkriptáz
- Következtetések
- GYIK
Átírás
Az átírás a kezdet a „génexpresszió” felé.
Ebben a folyamatban a „DNS négybetűs genetikai kódjában” található információ átkerül az RNS hárombetűs genetikai kódjába.
, azzal magyarázhatjuk a transzkripciót, hogy az RNS másolatát készíti a DNS-ből, vagy a genetikai információ átkerül a DNS-ből az RNS-be.
A transzkripciós folyamat egy RNS-polimeráz néven ismert enzimet foglal magában; ez az enzim a DNS-t használja templátként, és megkönnyíti a nukleotidok összekapcsolását, hogy RNS-t képezzenek (amely a templát DNS-szekvenciának felel meg és komplementer).
Az átírási folyamat három szakaszban fejeződik be.
1. szakasz: Beavatás
2. szakasz: Megnyúlás
3. szakasz: Felmondás
Az eukariótákban néhány szakasz poszttranszlációs módosulásként ismert, amelyek során az RNS olyan módosításokon megy keresztül, mint például:
Illesztés
5'-sapka
Poly A farok beépítés
Fontos megjegyzés: A transzkripció a genomunkban jelen lévő minden egyes gén esetében külön-külön történik.
A DNS-nek hatalmas génjei vannak, mindegyik gén egy gént kódol. A transzkripció a fehérjét kódoló gén információit egy RNS-transzkriptumba másolja.
Transzkriptáz
A transzkriptázok azok az enzimek, amelyek katalizálják az RNS-szintézist a templát DNS-ből; ezt a folyamatot transzkripciónak nevezik. A reverz transzkriptázok (RT-k) azok az enzimek, amelyek katalizálják a cDNS (komplementer DNS) képződését az RNS-templátból; ezt a folyamatot reverz transzkripciónak nevezik.
Fordított átírás
A fordított átírás folyamatában, A DNS szintetizálódik RNS-templátból (a transzkripciós folyamat ellentéte, amelyben az RNS a DNS-templátból szintetizálódik). A reverz transzkripció során keletkezett DNS komplementer DNS (cDNS) néven ismert. A reverz transzkripciót egy reverz transzkriptáz néven ismert enzim végzi.
A reverz transzkriptáz követelményei:
RNS templát
Rövid primer (az RNS 3′ végéhez való kötéshez)
A rövid primer a 3′ végén lévő komplementer régióhoz kötődik, és elindítja a komplementer DNS szintézisét. Ezt a cDNS-t a PCR-ben (polimeráz láncreakció) használják templát DNS-ként. A cDNS ezután kettős szálú DNS-vé alakul DNS polimeráz és DNS ligáz hatására. A PCR és RT-PCR (a polimeráz láncreakció és a reverz transzkripció kombinációja) ezen kombinációja lehetővé teszi a mintában jelenlévő RNS-ek kis mennyiségének kimutatását. A fordított transzkripciót gyakran alkalmazzák a klónozás során a másolatszám növelésére.
Számos tervezett RT-t gyakran használnak a termékképzés hatékonyságának növelésére. A tervezett RT biztosítja az mRNS 5′ végének teljes másolását. A hőstabil RT-ket magasabb hőmérsékleten történő használatra is tervezték.
Mit szintetizál a reverz transzkriptáz?
A reverz transzkriptáz elősegíti a DNS szintézisét a vírus RNS genomjából. Ez az újonnan képződött DNS komplementer DNS (cDNS) néven ismert. Az RT leginkább az RNS genomot tartalmazó vírusokban van jelen. A vírust tartalmazó RNS genom retrovírus néven ismert.
Mi a reverz transzkriptáz feladata?
A reverz transzkriptáz egy RNS-függő DNS-polimeráz (RNS-t igényel templátként a cDNS szintéziséhez). Az RT azonosítja és megköti az RNS-t, hogy egy álló RNS-t (ssRNS) szintetizáljon. A cDNS szintetizálása után az RT lehasítja az RNS-t, és megkezdi a kétszálú DNS (dsDNS) szintetizálását.
A reverz transzkriptáznak két aktív helye (aktív helye) van, amelyek két külön funkciót hajtanak végre:
Polimeráz aktív hely: két ujjszerű domént tartalmaz; az egyik domén képes azonosítani az RNS-t, és oldalláncok segítségével hidrogénkötéseket hoz létre foszfátcsoportokkal.
A hidrogénkötés kialakulása konformációs változásokat idéz elő, és megkönnyíti a felismerő lyuk bezárását; ez a transzkripciós folyamat beindulását eredményezi (nukleotidok hozzáadásával) a második domén magnézium-ionjainak segítségével.
A rugalmas zóna szabályozza a konformációs változási folyamatot; ez a rugalmas zóna a polimeráz aktív hely doménjei között van jelen. A biokémiai és farmakológiai vizsgálatok során gyakran tekintik az RT aktivitás gátlásának célhelyének. A rugalmas zónában lévő aminosav-szekvencia nem konzervált (az evolúció során sokat változik), ami lehetővé teszi a vírus számára, hogy rezisztenciát fejlesszen ki.
Ribonukleáz H domén: felelős az RNS és az ssDNS felszabadulásáért. A magnéziumion segíti a ribonukleáz H domént a foszfátcsoportok felismerésében. A ribonukleáz H domén második lánca nem rendelkezik enzimatikus aktivitással. Csak kölcsönhatásba lép és stabilizálja az aktív helyet.
Még mindig folyik a kutatás az RT pontos katalitikus mechanizmusára vonatkozóan; a fent említett séma az RT által végzett katalízis alapötlete.
A DNS-polimeráztól eltérően az RT-nek nincs korrektúra a Klenow-fragmens hiánya miatt. A lektori tevékenység hiánya több hibát okoz az átiratban, ami hatalmas mutációi lehetőséghez vezet a vírusban.
Retrovírus reverz transzkriptáz
Az összes retrovírus vírusrészecskéi tartalmaznak egy RT néven ismert többfunkciós enzimet. Ez az RT szükséges a retrovírus RNS-genomjának DNS-másolatának szintetizálásához, amint az bejut a gazdasejtbe.
A reverz transzkriptáz 3D szerkezetének meghatározása feltárta a két aktív hely közötti kölcsönhatásokat, beleértve a kötődést és a katalízist. Az enzim szerkezeti ismeretei lehetőséget adnak arra, hogy új, retrovírusok elleni vírusellenes szerek tanulmányozására kerüljön sor.
HIV reverz transzkriptáz
Az emberi immunhiány vírusa (HIV) felelős a szerzett immunhiányos szindróma (AIDS) terjesztéséért. A HIV főként négy típusú fehérje alegységet kódol, amelyek DNS polimeráz, RNáz H, integráz és proteázszerű aktivitást mutatnak. A DNS polimeráz és az RNáz H aktivitást a HIV reverz transzkriptáz (heterodimer enzim) egyetlen alegysége birtokolja.
Ahhoz, hogy a vírus genomiális RNS-ét dsDNS-vé alakítsa a gazdasejtben, a HIV reverz transzkriptáz RNáz H és DNS polimeráz aktivitást is mutat. Kutatások folynak annak megismerésére, hogy a HIV reverz transzkriptáz hogyan alkalmazza alegységét (ribonukleáz H domén) a retrovírus genomjának (RNS) hidrolizálására. A DNS-szintézis és az RNS-hidrolízis helyei és reverz transzkriptáz konformációja eltérő. Ez a különbség a szerkezeti üreg konformációjában és feltárásában potenciális céljelöltté teszi a reverz transzkriptáz gátlására.
Fontos megjegyzés: A HIV reverz transzkriptáz RNáz H aktivitása teljes mértékben függ az aktív hely aminosavszekvenciájától. A valódi mechanizmust még fel kell fedezni.
Következtetések
Ez a cikk a transzkripció, a reverz transzkripció eseményeit és a reverz transzkriptáz fontosságát tárgyalta a retrovírusokban. A kapcsolódó témákkal kapcsolatos további részletekért, kattints ide.
GYIK
Q1 Mi a reverz transzkriptáz szerepe?
Válaszoljon a Az RT enzim RNS néven is ismert függő DNS-polimeráz; katalizálja a retrovírus genomiális RNS cDNS-vé történő transzkripcióját.
Q2 Honnan származik a reverz transzkriptáz?
Válasz: A reverz transzkripció folyamata bizonyos mértékig retrovírusokban, prokariótákban és még eukariótákban is előfordul. Részt vesz a cDNS RNS-ből történő szintézisében. A retrovírusok RT-vel rendelkeznek, amelyek az RNS-től függenek a cDNS szintéziséhez. A nukleáris felosztás nem jár RT használatával. An A telomeráz néven ismert enzim jelen van az eukariótákban. A telomeráz egy speciális RT, amely telomer DNS-t szintetizál (amely a kromoszómák csúcsain található) az RNS-ből.
Q3 Milyen organizmusok rendelkeznek reverz transzkriptázzal?
Válaszoljon a Az RT enzim számos szervezetben, például növényekben jelen van, állatok, baktériumok és vírusok. Az RT enzim szerepe az, hogy egy RNS-szekvenciát cDNS-szekvenciává alakítson. Minden szervezetben általános. Az RT speciális funkciói a következők:
Retrovírus szaporodás
Az eukarióta mobil transzpozonok vagy retrotranszpozonok sokfélesége
Telomerek replikációja vagy szintézise
Multi-copy egyszálú DNS (msDNS), extrakromoszómális DNS/RNS és kiméra elemek szintézise.
Q4 Készítenek-e reverz transzkriptázt az emberek?
Válasz: Igen, az emberek reverz transzkriptázokat fejeznek ki; A telomeráz egy reverz transzkriptáz típus. Számos eukariótában megtalálható. Az emberek egy telomeráz RNS-sablont hordoznak, hogy telomer DNS-t képezzenek.
Q5 Hogyan akadályozhatja meg a reverz transzkriptázt?
Válasz: A reverz transzkriptáz aktivitása erős enzimgátlók alkalmazásával megelőzhető. Ezek az inhibitorok (különösen az RT-k esetében) általában antiretrovirális szerek. Az inhibitorok korlátozzák az RT-t azáltal, hogy cDNS-t képeznek a vírus RNS-ből, és ezáltal megállítják a vírus szaporodását.
Q6 Mi a különbség a valós idejű PCR és a reverz transzkriptáz között?
Válasz: A reverz transzkriptáz PCR (RT-PCR) sokkal érzékenyebb, mint a hagyományos PCR. Az RT-PCR-t gyakran használják egy adott gén expressziójának kimutatására, DNS-szekvenálásra, DNS-klónozásra, örökletes betegségek monitorozására és funkcionális gének elemzésére. Ezzel szemben az általános PCR-t széles körben használják DNS-amplifikációs célokra.
Q7 Miért alakul át az RNS cDNS-vé?
Válasz: A reverz transzkriptáz általában a templát RNS-t írja át cDNS-vé.
A cDNS-t általában a molekuláris biológiában használják klónozásra eukarióta géneket a prokarióta sejtbe gyárak. Amikor egy fehérjét (külső forrásból) akarunk expresszálni egy olyan sejtbe, amely általában nem szintetizál ilyen fehérjét, szükségünk van egy cDNS-transzformációra a prokarióta sejtgyárba.
Q8 Mi a különbség a QPCR és az RT-PCR között?
Válasz: mindkét technika összefügg egymással, és DNS-másolatok előállítására/amplifikálására használják. Az RT-PCR felerősíti az RNS kód reverz transzkripcióját, míg a Q-PCR az amplifikációs folyamatot méri. A Q-PCR a mennyiségi meghatározásra, míg az RT-PCR az amplifikációra szolgál. A Q-PCR kvantitatív, míg az RT-PCR nem kvantitatív jellegű.
Q9 A reverz transzkriptáz DNS-t használhat templátként.
Válasz: A reverz transzkriptáz egyszálú RNS-t használ templátként a kétszálú DNS-másolat szintetizálásához. Az RT-k nem használnak DNS-t templátként.
Q10 Mi a reverz transzkriptáz megkülönböztető jellemzője?
Válasz: A reverz transzkriptáz megkülönböztető jellemzője, hogy a genetikai információt az RNS-ből a DNS-be viszi át.
Is Read:
- Vannak-e az izomsejtek mitokondriumok?
- Példa a rovarevő növényre
- Uracil funkciója az rna-ban
- Az ozmózis hipotóniás
- Tartalmaznak-e szenet a fehérjék
- Az endoplazmatikus retikulumnak van membránja?
- Példák hipotóniás megoldásra
- Demosponge típusok
- Százlábú jellemzők
- Példák a romló baktériumokra
Abdullah Arsalan vagyok, biotechnológiából doktoráltam. 7 éves kutatói tapasztalattal rendelkezem. Eddig 6 cikket publikáltam nemzetközi hírű folyóiratokban, átlagosan 4.5-ös impakt faktorral, és még néhányat figyelembe veszek. Számos hazai és nemzetközi konferencián tartottam előadásokat. Érdeklődési területem a biotechnológia és biokémia, különös tekintettel a fehérjekémiára, az enzimológiára, az immunológiára, a biofizikai technikákra és a molekuláris biológiára.