Transkription umgekehrt

Reverse Transkription ist ein Prozess, bei dem ein DNA-Molekül auf einer RNA-Matrize synthetisiert wird. An diesem Prozess ist das Enzym Reverse Transkriptase beteiligt. Die Reverse Transkription ist ein wichtiger Schritt in der DNA-Biosynthese und spielt eine wichtige Rolle bei der Replikation genetischer Informationen.

Reverse Transkription findet während einer Virusinfektion statt, wenn virale RNA in DNA umgewandelt wird, die dann zur Erzeugung neuer Viren verwendet wird. Dieses Verfahren wird auch in der Gentherapie eingesetzt, um Kopien von Genen zu erstellen, die zur Behandlung genetischer Krankheiten eingesetzt werden können.

Reverse Transkriptase ist ein Enzym, das die reverse Transkription katalysiert. Es funktioniert, indem es Nukleotide an eine RNA-Vorlage anhängt und ein neues DNA-Molekül erzeugt. Dieser Vorgang erfolgt in der 5'-3'-Richtung, also vom 5'- zum 3'-Ende der RNA.

In einem biologischen System spielt die Reverse Transkription eine wichtige Rolle bei vielen Prozessen wie der DNA-Replikation, der Gentranskription und der Genrekombination. Es ist auch ein Schlüsselprozess in der Biotechnologie wie der Genomsequenzierung und der Schaffung neuer genetischer Konstrukte.

Daher ist die Reverse Transkription ein wichtiger Prozess in der Biologie und Biotechnologie. Es spielt eine Schlüsselrolle bei der Entstehung neuer DNA-Moleküle und sorgt für die Stabilität des genetischen Materials in lebenden Organismen.

Reverse Transkription: Grundkonzepte und Prinzipien

Die Reverse Transkription ist einer der wichtigsten biologischen Prozesse, die der DNA-Biosynthese zugrunde liegen. Dieser Prozess basiert auf der Übersetzung einer RNA-Sequenz durch reverse Transkription in DNA. Die Reverse Transkription ist ein wichtiger Schritt bei der Replikation genetischer Informationen in eukaryotischen Zellen und verschiedenen Viren. Reverse Transkription kann auch zur Herstellung synthetischer RNAs verwendet werden.

Dieser Prozess wurde zwischen 1957 und 1962 vom amerikanischen Biologen Francis Crick entdeckt. Sie wird als Reverse-Transkription bezeichnet, weil sie in umgekehrter Reihenfolge abläuft wie die übliche DNA-RNARNA->DNA-Übersetzung (Vorwärtstranskription). Tatsächlich handelt es sich bei der reversen Transkription um eine antiparallele Transkription.

Eigenschaften der Reversen Transkriptose Chemisch gesehen unterscheidet sich dieses Enzym von der Reverse-Transkriptase-RNA-abhängigen DNA-Polymerase in mehreren grundlegenden Eigenschaften. Daher ist 1) für die Transkription neben der Phosphodiesterverbindung NTP auch eine DNA-Matrize oder deren Fragment erforderlich – einzelsträngige Oligonukleotide (P1), und für die reverse Transkription ist eine RNA-Matrize (P2) erforderlich. Daher ist das erste durch die Substratspezifität und das zweite durch das Substrat gekennzeichnet, d. h. das zweite Enzym weist keine Substratspezifität auf; 2) Reverse Transkriptase reagiert nur mit ihrer komplementären einzelsträngigen RNA, während Reverse Transkriptose einen DNA-RNA-Hybridstrang bildet; 3) Ein wichtiger Unterschied in der katalytischen Aktivität dieser Enzyme ist die Abhängigkeit ihres Wertes von der Menge an Nukleosidmonophosphaten und der Art des Nukleophils, bei dem es sich um ein Wassermolekül handelt; 4) Der Hauptunterschied ist die Polarität der rnctRNA-DNAPecatogenase, deren Aktivität maßgeblich von der Struktur der nukleofugalen Reste der Kette eines bestimmten Substrats abhängt und daher durch die Wechselwirkung zwischen beiden Ketten und dem entgegengesetzten Enzym bestimmt wird (bildet eine doppelsträngige DNA-Kette) wirkt aktiv sowohl auf dreisträngige RNA (nativ oder fragmentarisch – P2) als auch (in Abwesenheit eines Primers) – in einen doppelsträngigen Homoprimer, d. h. es bindet den gespaltenen Primärprimär nicht Produkt der RNA-Synthese aus zwei Zweigen in größere Produkte und verändert seine Struktur nicht. Daher war die Bestimmung des umgekehrten Prozesses nicht so einfach, wie man erwarten könnte. Die Sache wird dadurch erschwert, dass den frühen Forschern Informationen über die Natur des gesamten Geschwindigkeitsbereichs des katalytischen Prozesses (Vcat), der durch die Reverse Transkriptase cis katalysiert wird, fehlten. Der entscheidende Faktor für die Feststellung der umgekehrten Polarität dieses Enzyms war jedoch die Erfahrung einer Röntgenbeugungsstudie eines Modells (ein rekonstruiertes, sorgfältig rekonstruiertes Enzym (der einzige Vertreter seiner Art, der weit verbreitet ist; siehe auch unten)) eines Enzyms das funktioniert nur unter chemischen Bedingungen