Odwrotna transkrypcja

Odwrotna transkrypcja to proces, w którym cząsteczka DNA jest syntetyzowana na matrycy RNA. W procesie tym bierze udział enzym odwrotna transkryptaza. Odwrotna transkrypcja jest ważnym etapem biosyntezy DNA i odgrywa ważną rolę w replikacji informacji genetycznej.

Odwrotna transkrypcja zachodzi podczas infekcji wirusowej, gdy wirusowe RNA przekształca się w DNA, które jest następnie wykorzystywane do tworzenia nowych wirusów. Proces ten wykorzystuje się także w terapii genowej do tworzenia kopii genów, które można wykorzystać w leczeniu chorób genetycznych.

Odwrotna transkryptaza jest enzymem katalizującym odwrotną transkrypcję. Działa poprzez przyłączenie nukleotydów do matrycy RNA i utworzenie nowej cząsteczki DNA. Proces ten zachodzi w kierunku 5'-3', to znaczy od końca 5' do 3' RNA.

W systemie biologicznym odwrotna transkrypcja odgrywa ważną rolę w wielu procesach, takich jak replikacja DNA, transkrypcja genów i rekombinacja genów. Jest to także kluczowy proces w biotechnologii, taki jak sekwencjonowanie genomu i tworzenie nowych konstruktów genetycznych.

Zatem odwrotna transkrypcja jest ważnym procesem w biologii i biotechnologii. Odgrywa kluczową rolę w tworzeniu nowych cząsteczek DNA i zapewnia stabilność materiału genetycznego w organizmach żywych.

odwrotna transkrypcja: podstawowe pojęcia i zasady

Odwrotna transkrypcja jest jednym z kluczowych procesów biologicznych leżących u podstaw biosyntezy DNA. Proces ten opiera się na translacji sekwencji RNA poprzez odwrotną transkrypcję na DNA. Odwrotna transkrypcja jest ważnym krokiem w replikacji informacji genetycznej w komórkach eukariotycznych i różnych wirusach. Do tworzenia syntetycznych RNA można również zastosować odwrotną transkrypcję.

Proces ten odkrył amerykański biolog Francis Crick w latach 1957-1962. i nazywa się ją odwrotną transkrypcją ze względu na założenie, że zachodzi ona w odwrotnej kolejności niż normalna translacja DNA-RNARNA -> DNA (transkrypcja do przodu). W rzeczywistości odwrotna transkrypcja jest transkrypcją antyrównoległą.

Właściwości odwrotnej transkryptozy Pod względem chemicznym enzym ten różni się od zależnej od odwrotnej transkryptazy polimerazy DNA zależnej od RNA kilkoma podstawowymi właściwościami. Zatem 1) do transkrypcji oprócz związku fosfodiestrowego NTP wymagana jest również matryca DNA lub jej fragment - oligonukleotydy jednoniciowe (P1), a do odwrotnej transkrypcji wymagana jest matryca RNA (P2). Zatem pierwszą charakteryzuje specyficzność substratowa, a drugą substratowa, tj. drugi enzym nie ma specyficzności substratowej; 2) odwrotna transkryptaza reaguje tylko z komplementarnym jednoniciowym RNA, podczas gdy odwrotna transkryptaza tworzy nić hybrydową DNA-RNA; 3) istotną różnicą w aktywności katalitycznej tych enzymów jest zależność jej wartości od ilości monofosforanów nukleozydów i charakteru nukleofila, którym jest cząsteczka wody; 4) kluczową różnicą jest polarność rnctRNA-DNAPekatogenazy, której aktywność w istotny sposób zależy od struktury reszt nukleofugowych łańcucha określonego substratu i dlatego jest zdeterminowana przez interakcję między obydwoma łańcuchami, podczas gdy przeciwny enzym (tworząc dwuniciowy łańcuch DNA) aktywnie działa zarówno na trójniciowy RNA (natywny lub fragmentaryczny - P2), jak i (w przypadku braku startera) - na dwuniciowy homostarter, tj. nie wiąże rozszczepionego pierwotnego produkt syntezy RNA dwóch rozgałęzień w większe produkty i nie zmienia swojej struktury. Zatem określenie procesu odwrotnego nie było tak proste, jak można by się spodziewać. Sprawę komplikuje fakt, że wczesnym badaczom brakowało informacji o naturze pełnego zakresu szybkości procesu katalitycznego (Vcat) katalizowanego przez odwrotną transkryptazę cis. Jednak decydującym czynnikiem w ustaleniu odwrotnej polarności tego enzymu było doświadczenie z badania dyfrakcji promieni rentgenowskich modelu (zrekonstruowanego skrupulatnie enzymu (jedyny przedstawiciel tego rodzaju, który stał się powszechny; patrz także poniżej)). Enzym który działa tylko w warunkach chemicznych