PRIMOSOMA: KOMPONEN, FUNGSI DAN APLIKASI - BIOLOGI - 2026

A primosome , dalam genetik, dan cabang-cabang biologi, ialah multiprotein kompleks yang bertanggungjawab bagi melaksanakan langkah-langkah pertama yang membawa kepada replikasi DNA. Replikasi DNA adalah proses kompleks yang melibatkan beberapa tahap, masing-masing diatur dengan ketat untuk memastikan kesetiaan dan pemisahan molekul yang dihasilkan dengan betul.

Kompleks replikasi yang melaksanakan semua langkah replikasi disebut replisom, dan yang bertanggungjawab hanya untuk permulaannya, primosom. Hanya protein yang tetap berkaitan membentuk suprastruktur multiprotein kompleks yang tergolong dalam badan ini, atau badan. Walau bagaimanapun, banyak protein aksesori lain berperanan tambahan dalam primosom.

Primosom mesti mensintesis molekul RNA kecil yang memberitahu polimerase DNA di mana untuk memulakan sintesis DNA de novo. Molekul RNA kecil ini disebut primer (untuk yang lain, primer), kerana ia prima (iaitu, ia bermula) reaksi sintesis DNA.

Dalam bahasa Sepanyol, primar bermaksud menang, menonjol, mendominasi atau memberikan keutamaan kepada sesuatu atau seseorang. Iaitu memberi keutamaan. Dalam bahasa Inggeris, 'to prime' bermaksud mempersiapkan atau bersedia untuk sesuatu.

Bagaimanapun, setiap tindak balas biologi mesti diatur oleh sesuatu, dan replikasi DNA tidak terkecuali.

Komponen

Secara umum, setiap garpu replikasi harus merekrut sekurang-kurangnya satu primosom. Ini berlaku di tempat tertentu (urutan) dalam DNA yang disebut ori, dengan asal replikasi.

Di laman web inilah molekul RNA spesifik (primer) mesti disintesis bahawa sintesis DNA baru akan berlaku. Tidak kira sama ada replikasi itu tidak sehala (garpu replikasi tunggal dengan satu arah) atau dua arah (dua garpu replikasi, menuju dua arah yang bertentangan), DNA mesti dibuka dan "menjadi" satu jalur.

Jalur pemimpin yang disebut (dari pengertian 3 'hingga 5') membolehkan sintesis DNA berterusan dalam pengertian 5 'hingga 3', bermula dari satu laman web DNA: RNA hibrid.

Jalur terencat, ke arah yang berlawanan, berfungsi sebagai templat untuk sintesis DNA baru yang tidak terputus menjadi pecahan yang disebut pecahan Okazaki.

Untuk menghasilkan setiap fragmen Okazaki, reaksi permulaan mesti diutamakan setiap kali dengan primosom yang sama (mungkin digunakan semula) untuk membentuk jenis hibrida yang sama.

Premium

RNA primase adalah polimerase RNA yang bergantung pada DNA; enzim yang menggunakan DNA sebagai templat untuk mensintesis RNA yang melengkapkan urutannya.

Primase RNA, bersama dengan helikase, mengikat pada DNA templat dan mensintesis primer atau primer yang panjangnya 9-11 nt. Bermula dari akhir 3 'RNA ini, dan dengan tindakan DNA polimerase, molekul DNA baru mula memanjang.

Helicasa

Komponen asas lain dari primosom adalah helikase: enzim yang mampu melepaskan DNA jalur dua dan menimbulkan DNA jalur tunggal di kawasan di mana ia bertindak.

Dalam substrat DNA jalur tunggal inilah RNA primase bertindak untuk memunculkan primer dari mana sintesis DNA meluas oleh DNA polimerase yang merupakan bahagian dari replisom.

Polimerase DNA

Walaupun bagi beberapa orang, dengan memasukkan DNA polimerase, kita sudah membicarakan tentang replisomnya, yang sebenarnya adalah bahawa jika sintesis DNA tidak dimulakan, reaksi tidak akan berlaku. Dan ini hanya dapat dicapai oleh primosom.

Walau bagaimanapun, polimerase DNA adalah enzim yang mampu mensintesis DNA de novo dari templat yang membimbing mereka. Terdapat banyak jenis polimerase DNA, masing-masing mempunyai keperluan dan ciri tersendiri.

Kesemuanya menambah deoksinukleotida trifosfat ke helai yang tumbuh 5 'hingga 3'. Sebilangan, tetapi tidak semua, polimerase DNA mempunyai aktiviti membaca ujian.

Iaitu, setelah menambahkan satu siri nukleotida, enzim dapat mengesan penggabungan yang salah, secara lokal menurunkan kawasan yang terjejas dan menambahkan nukleotida yang betul.

¿ Protein lain di primosome itu?

Tegasnya, enzim yang disebutkan cukup untuk mengutamakan sintesis DNA. Walau bagaimanapun, protein lain didapati turut serta dalam pemasangan dan fungsi primosom.

Kontroversi itu tidak mudah diselesaikan kerana primosom dari pelbagai bidang kehidupan mempunyai kemampuan fungsional yang tersendiri. Sebagai tambahan, gudang sepupu RNA harus ditambahkan yang dikodekan oleh virus.

Kita dapat menyimpulkan bahawa setiap primosom memiliki kemampuan untuk berinteraksi dengan molekul lain bergantung pada fungsi yang akan dipenuhi.

Fungsi primosom lain

Telah dijumpai bahawa primosom juga dapat berpartisipasi dalam polimerisasi molekul DNA atau RNA, dalam pemindahan terminal dari pelbagai jenis nukleotida, dalam beberapa mekanisme pembaikan DNA, dan juga dalam mekanisme penggabungan yang dikenali sebagai persimpangan hujung. tidak homolog.

Akhirnya, juga diperhatikan bahawa primosom, atau sekurang-kurangnya sepupu, juga boleh terlibat dalam pemulangan replikasi di garpu berhenti.

Kita boleh mengatakan bahawa dalam beberapa cara primosom tidak hanya memulakan mekanisme asas metabolisme DNA (replikasi) ini, tetapi juga menyumbang kepada kawalan dan homeostasisnya.

Permohonan

Primosom bakteria adalah subjek penyelidikan aktif sebagai lokasi sasaran yang memungkinkan pengembangan antibiotik yang lebih kuat. Dalam Escherichia coli, primase adalah produk terjemahan gen dnaG.

Walaupun semua makhluk hidup menggunakan mekanisme yang serupa untuk memulai replikasi DNA, protein DNA-G mempunyai ciri-ciri yang tersendiri dan unik.

Atas sebab ini, sebatian aktif secara biologi sedang dirancang yang secara khusus menyerang primosom bakteria, tanpa mempengaruhi manusia menjadi mangsa jangkitan bakteria.

Strategi itu nampaknya sangat menjanjikan sehingga penyelidikan diarahkan pada komponen lain dari replika bakteria. Tambahan pula, penghambatan primase primosa dan helikase beberapa virus herpes telah memberikan hasil klinikal yang sangat baik dalam memerangi virus varicella zoster dan herpes simplex.

Rujukan

1. Alberts, B., Johnson, AD, Lewis, J., Morgan, D., Raff, M., Roberts, K., Walter, P. (2014) Molekul Biologi Sel ( Edisi ^ke- 6 ). WW Norton & Company, New York, NY, Amerika Syarikat.
2. Baranovskiy, AG, Babayeva, ND, Zhang, Y., Gu, J., Suwa, Y., Pavlov, YI, Tahirov, T .H. (2016) Mekanisme sintesis primer RNA-DNA bersama oleh primosom manusia. Jurnal Kimia Biologi, 291: 10006-10020.
3. Kaguni, JM (2018) Mesin makromolekul yang menduplikasi kromosom Escherichia coli sebagai sasaran penemuan ubat. Antibiotcis (Basel), 7. doi: 10.3390 / antibiotik7010023.
4. Lodish, H., Berk, A., Kaiser, CA, Krieger, M., Bretscher, A., Ploegh, H., Amon, A., Martin, KC (2016). Biologi sel molekul ( edisi ^ke- 8 ). WH Freeman, New York, NY, Amerika Syarikat.
5. Shiraki, K. (2017) Helicase-primase inhibitor amenamevir untuk jangkitan herpesvirus: Ke arah aplikasi praktikal untuk merawat herpes zoster. Drugs of Today (Barcelona), 53: 573-584.