Omvänd transkription är en process där en DNA-molekyl syntetiseras på en RNA-mall. Enzymet omvänt transkriptas är involverat i denna process. Omvänd transkription är ett viktigt steg i DNA-biosyntesen och spelar en viktig roll i replikeringen av genetisk information.
Omvänd transkription sker under virusinfektion när viralt RNA omvandlas till DNA, som sedan används för att skapa nya virus. Denna process används också i genterapi för att skapa kopior av gener som kan användas för att behandla genetiska sjukdomar.
Omvänt transkriptas är ett enzym som katalyserar omvänd transkription. Det fungerar genom att fästa nukleotider till en RNA-mall och skapa en ny DNA-molekyl. Denna process sker i 5'-3'-riktningen, det vill säga från 5'- till 3'-änden av RNA:t.
I ett biologiskt system spelar omvänd transkription en viktig roll i många processer såsom DNA-replikation, gentranskription och genrekombination. Det är också en nyckelprocess inom bioteknik som genomisk sekvensering och skapandet av nya genetiska konstruktioner.
Således är omvänd transkription en viktig process inom biologi och bioteknik. Det spelar en nyckelroll i skapandet av nya DNA-molekyler och säkerställer stabiliteten hos genetiskt material i levande organismer.
omvänd transkription: grundläggande begrepp och principer
Omvänd transkription är en av de viktigaste biologiska processerna bakom DNA-biosyntesen. Denna process är baserad på translation av en RNA-sekvens genom omvänd transkription till DNA. Omvänd transkription är ett viktigt steg i replikeringen av genetisk information i eukaryota celler och olika virus. Omvänd transkription kan också användas för att skapa syntetiska RNA.
Denna process upptäcktes av den amerikanske biologen Francis Crick mellan 1957 och 1962. och kallas omvänd transkription på grund av tanken att det sker i omvänd ordning än normal DNA-RNARNA -> DNA (framåt transkription) translation. Faktum är att omvänd transkription är antiparallell transkription.
Egenskaper för omvänd transkriptos Kemiskt skiljer sig detta enzym från omvänt transkriptas RNA-beroende DNA-polymeras i flera grundläggande egenskaper. Så, 1) för transkription, tillsammans med fosfodiesterföreningen NTP, krävs också en DNA-mall eller dess fragment - enkelsträngade oligonukleotider (P1), och omvänd transkription kräver en RNA-mall (P2). Därför kännetecknas den första av substratspecificitet, och den andra av substrat, dvs. det andra enzymet har inte substratspecificitet; 2) omvänt transkriptas reagerar endast med dess komplementära enkelsträngade RNA, medan omvänd transkriptos bildar en DNA-RNA-hybridsträng; 3) en viktig skillnad i den katalytiska aktiviteten hos dessa enzymer är beroendet av dess värde på mängden nukleosidmonofosfater och naturen hos nukleofilen, som är en vattenmolekyl; 4) nyckelskillnaden är polariteten hos rnctRNA-DNAPecatogenas, vars aktivitet väsentligt beror på strukturen av de nukleofugala resterna av kedjan av ett specifikt substrat och därför bestäms av interaktionen mellan båda kedjorna, medan det motsatta enzymet (bildar en dubbelsträngad DNA-kedja) verkar aktivt både på tresträngat RNA (nativt eller fragmentärt - P2), och (i frånvaro av en primer) - till en dubbelsträngad homoprimer, dvs den binder inte den delade primära produkt av RNA-syntes av två grenar till större produkter och ändrar inte dess struktur. Att fastställa den omvända processen var alltså inte så enkelt som man kunde förvänta sig. Saken kompliceras av det faktum att tidiga forskare saknade information om arten av hela intervallet av hastigheten för den katalytiska processen (Vcat) som katalyseras av det omvända transkriptaset cis. Den avgörande faktorn för att fastställa den omvända polariteten för detta enzym var dock erfarenheten av en röntgendiffraktionsstudie av en modell (ett rekonstruerat minutiöst enzym (den enda representanten i sitt slag som har blivit utbredd; se även nedan)) Ett enzym som endast fungerar under kemiska förhållanden