Transcriptie omgekeerd

Omgekeerde transcriptie is een proces waarbij een DNA-molecuul op een RNA-sjabloon wordt gesynthetiseerd. Het enzym reverse transcriptase is bij dit proces betrokken. Omgekeerde transcriptie is een belangrijke stap in de DNA-biosynthese en speelt een belangrijke rol bij de replicatie van genetische informatie.

Omgekeerde transcriptie vindt plaats tijdens virale infectie wanneer viraal RNA wordt omgezet in DNA, dat vervolgens wordt gebruikt om nieuwe virussen te creëren. Dit proces wordt ook gebruikt bij gentherapie om kopieën van genen te maken die kunnen worden gebruikt om genetische ziekten te behandelen.

Reverse transcriptase is een enzym dat reverse transcriptie katalyseert. Het werkt door nucleotiden aan een RNA-sjabloon te hechten en een nieuw DNA-molecuul te creëren. Dit proces vindt plaats in de 5'-3'-richting, dat wil zeggen van het 5'- naar 3'-uiteinde van het RNA.

In een biologisch systeem speelt omgekeerde transcriptie een belangrijke rol bij veel processen, zoals DNA-replicatie, gentranscriptie en genrecombinatie. Het is ook een sleutelproces in de biotechnologie, zoals genomische sequencing en de creatie van nieuwe genetische constructen.

Omgekeerde transcriptie is dus een belangrijk proces in de biologie en biotechnologie. Het speelt een sleutelrol bij de creatie van nieuwe DNA-moleculen en zorgt voor de stabiliteit van genetisch materiaal in levende organismen.

omgekeerde transcriptie: basisconcepten en principes

Omgekeerde transcriptie is een van de belangrijkste biologische processen die ten grondslag liggen aan de DNA-biosynthese. Dit proces is gebaseerd op de vertaling van een RNA-sequentie door middel van omgekeerde transcriptie in DNA. Omgekeerde transcriptie is een belangrijke stap in de replicatie van genetische informatie in eukaryotische cellen en verschillende virussen. Omgekeerde transcriptie kan ook worden gebruikt om synthetische RNA's te maken.

Dit proces werd tussen 1957 en 1962 ontdekt door de Amerikaanse bioloog Francis Crick. en wordt omgekeerde transcriptie genoemd vanwege het idee dat het in de omgekeerde volgorde plaatsvindt dan de gebruikelijke DNA-RNARNA -> DNA (voorwaartse transcriptie) vertaling. In feite is omgekeerde transcriptie antiparallelle transcriptie.

Eigenschappen van reverse transcriptose Chemisch gezien verschilt dit enzym van reverse transcriptase RNA-afhankelijk DNA-polymerase in verschillende fundamentele eigenschappen. Dus 1) voor transcriptie is, samen met de fosfodiësterverbinding NTP, ook een DNA-sjabloon of het fragment ervan vereist - enkelstrengige oligonucleotiden (P1), en voor omgekeerde transcriptie is een RNA-sjabloon (P2) vereist. Daarom wordt de eerste gekenmerkt door substraatspecificiteit, en de tweede door substraat, d.w.z. het tweede enzym heeft geen substraatspecificiteit; 2) reverse transcriptase reageert alleen met zijn complementaire enkelstrengige RNA, terwijl reverse transcriptose een hybride DNA-RNA-streng vormt; 3) een belangrijk verschil in de katalytische activiteit van deze enzymen is de afhankelijkheid van de waarde ervan van de hoeveelheid nucleosidemonofosfaten en de aard van het nucleofiel, dat een watermolecuul is; 4) Het belangrijkste verschil is de polariteit van rnctRNA-DNAPecatogenase, waarvan de activiteit aanzienlijk afhangt van de structuur van de nucleofugale residuen van de keten van een specifiek substraat en daarom wordt bepaald door de interactie tussen beide ketens, terwijl het tegenovergestelde enzym (vormt een dubbelstrengige DNA-keten) werkt actief op zowel driestrengig RNA (natief of fragmentarisch - P2) als (bij afwezigheid van een primer) - op een dubbelstrengige homoprimer, d.w.z. het bindt niet aan de gesplitste primaire product van RNA-synthese van twee takken in grotere producten en verandert de structuur ervan niet. Het bepalen van het omgekeerde proces was dus niet zo eenvoudig als je zou verwachten. De zaak wordt gecompliceerd door het feit dat vroege onderzoekers geen informatie hadden over de aard van het volledige bereik van de snelheid van het katalytische proces (Vcat) dat wordt gekatalyseerd door de reverse transcriptase cis. De doorslaggevende factor bij het vaststellen van de omgekeerde polariteit van dit enzym was echter de ervaring van een röntgendiffractieonderzoek van een model (een gereconstrueerd nauwgezet enzym (het enige vertegenwoordiger in zijn soort dat wijdverspreid is geworden; zie ook hieronder)). dat alleen functioneert onder chemische omstandigheden