Αντίστροφη μεταγραφή

Η αντίστροφη μεταγραφή είναι μια διαδικασία κατά την οποία ένα μόριο DNA συντίθεται σε ένα πρότυπο RNA. Το ένζυμο ανάστροφη μεταγραφάση εμπλέκεται σε αυτή τη διαδικασία. Η αντίστροφη μεταγραφή είναι ένα σημαντικό βήμα στη βιοσύνθεση του DNA και παίζει σημαντικό ρόλο στην αντιγραφή της γενετικής πληροφορίας.

Η αντίστροφη μεταγραφή συμβαίνει κατά τη διάρκεια της ιογενούς μόλυνσης όταν το ιικό RNA μετατρέπεται σε DNA, το οποίο στη συνέχεια χρησιμοποιείται για τη δημιουργία νέων ιών. Αυτή η διαδικασία χρησιμοποιείται επίσης στη γονιδιακή θεραπεία για τη δημιουργία αντιγράφων γονιδίων που μπορούν να χρησιμοποιηθούν για τη θεραπεία γενετικών ασθενειών.

Η αντίστροφη μεταγραφάση είναι ένα ένζυμο που καταλύει την αντίστροφη μεταγραφή. Λειτουργεί συνδέοντας νουκλεοτίδια σε ένα πρότυπο RNA και δημιουργώντας ένα νέο μόριο DNA. Αυτή η διαδικασία συμβαίνει στην κατεύθυνση 5'-3', δηλαδή από το 5' έως το 3' άκρο του RNA.

Σε ένα βιολογικό σύστημα, η αντίστροφη μεταγραφή παίζει σημαντικό ρόλο σε πολλές διαδικασίες όπως η αντιγραφή του DNA, η γονιδιακή μεταγραφή και ο ανασυνδυασμός γονιδίων. Είναι επίσης μια βασική διαδικασία στη βιοτεχνολογία, όπως η γονιδιωματική αλληλουχία και η δημιουργία νέων γενετικών δομών.

Έτσι, η αντίστροφη μεταγραφή είναι μια σημαντική διαδικασία στη βιολογία και τη βιοτεχνολογία. Παίζει βασικό ρόλο στη δημιουργία νέων μορίων DNA και διασφαλίζει τη σταθερότητα του γενετικού υλικού στους ζωντανούς οργανισμούς.

αντίστροφη μεταγραφή: βασικές έννοιες και αρχές

Η αντίστροφη μεταγραφή είναι μία από τις βασικές βιολογικές διεργασίες που διέπουν τη βιοσύνθεση του DNA. Αυτή η διαδικασία βασίζεται στη μετάφραση μιας αλληλουχίας RNA μέσω της αντίστροφης μεταγραφής σε DNA. Η αντίστροφη μεταγραφή είναι ένα σημαντικό βήμα στην αντιγραφή της γενετικής πληροφορίας σε ευκαρυωτικά κύτταρα και διάφορους ιούς. Η αντίστροφη μεταγραφή μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί για τη δημιουργία συνθετικών RNA.

Αυτή η διαδικασία ανακαλύφθηκε από τον Αμερικανό βιολόγο Φράνσις Κρικ μεταξύ 1957 και 1962. και ονομάζεται αντίστροφη μεταγραφή λόγω της ιδέας ότι συμβαίνει με την αντίστροφη σειρά από την κανονική μετάφραση DNA-RNARNA -> DNA (προς τα εμπρός μεταγραφή). Στην πραγματικότητα, η αντίστροφη μεταγραφή είναι αντιπαράλληλη μεταγραφή.

Ιδιότητες της αντίστροφης μεταγραφής Χημικά, αυτό το ένζυμο διαφέρει από την εξαρτώμενη από RNA πολυμεράση DNA της αντίστροφης μεταγραφάσης σε αρκετές θεμελιώδεις ιδιότητες. Έτσι, 1) για τη μεταγραφή, μαζί με τη φωσφοδιεστερική ένωση NTP, απαιτείται επίσης ένα πρότυπο DNA ή το θραύσμα του - μονόκλωνα ολιγονουκλεοτίδια (Ρ1) και η αντίστροφη μεταγραφή απαιτεί ένα πρότυπο RNA (Ρ2). Επομένως, το πρώτο χαρακτηρίζεται από ειδικότητα υποστρώματος και το δεύτερο από υπόστρωμα, δηλ. το δεύτερο ένζυμο δεν έχει ειδικότητα υποστρώματος. 2) Η αντίστροφη μεταγραφάση αντιδρά μόνο με το συμπληρωματικό μονόκλωνο RNA της, ενώ η αντίστροφη μεταγραφή σχηματίζει έναν υβριδικό κλώνο DNA-RNA. 3) μια σημαντική διαφορά στην καταλυτική δράση αυτών των ενζύμων είναι η εξάρτηση της τιμής της από την ποσότητα των μονοφωσφορικών νουκλεοσιδίων και τη φύση του πυρηνόφιλου, που είναι ένα μόριο νερού. 4) η βασική διαφορά είναι η πολικότητα της rnctRNA-DNAPecatogenase, η δραστηριότητα της οποίας εξαρτάται σημαντικά από τη δομή των πυρηνόφυγων υπολειμμάτων της αλυσίδας ενός συγκεκριμένου υποστρώματος και, επομένως, καθορίζεται από την αλληλεπίδραση μεταξύ των δύο αλυσίδων, ενώ το αντίθετο ένζυμο (σχηματίζοντας μια δίκλωνη αλυσίδα DNA) δρα ενεργά τόσο σε RNA τριών κλώνων (εγγενές ή θραυσματικό - P2) όσο και (ελλείψει εκκινητή) - σε ένα δίκλωνο ομοεκκινητή, δηλαδή δεν δεσμεύει το διασπασμένο πρωτεύον προϊόν σύνθεσης RNA δύο κλάδων σε μεγαλύτερα προϊόντα και δεν αλλάζει τη δομή του. Έτσι, ο προσδιορισμός της αντίστροφης διαδικασίας δεν ήταν τόσο απλός όσο θα περίμενε κανείς. Το θέμα περιπλέκεται από το γεγονός ότι οι πρώτοι ερευνητές δεν είχαν πληροφορίες σχετικά με τη φύση του πλήρους εύρους του ρυθμού της καταλυτικής διεργασίας (Vcat) που καταλύεται από την αντίστροφη μεταγραφάση cis. Ωστόσο, ο αποφασιστικός παράγοντας για τον καθορισμό της αντίστροφης πολικότητας αυτού του ενζύμου ήταν η εμπειρία μιας μελέτης περίθλασης ακτίνων Χ ενός μοντέλου (ένα ανακατασκευασμένο σχολαστικό ένζυμο (ο μόνος εκπρόσωπος του είδους του που έχει γίνει ευρέως διαδεδομένο, βλέπε επίσης παρακάτω)) Ένα ένζυμο που λειτουργεί μόνο υπό χημικές συνθήκες