PRIMOSOMA: CÁC THÀNH PHẦN, CHỨC NĂNG VÀ ỨNG DỤNG - SINH HỌC - 2026

Một primosome , trong di truyền học, và các chi nhánh khác của sinh học, là một multiprotein phức tạp chịu trách nhiệm về thực hiện những bước đầu tiên dẫn đến sự sao chép DNA. Sao chép DNA là một quá trình phức tạp bao gồm nhiều giai đoạn, mỗi giai đoạn đều được quy định chặt chẽ để đảm bảo tính trung thực và sự phân ly chính xác của các phân tử được tạo ra.

Phức hợp sao chép thực hiện tất cả các bước sao chép được gọi là replisome, và đơn vị chỉ chịu trách nhiệm cho sự khởi đầu của nó, primosome. Chỉ những protein vẫn liên kết tạo thành siêu cấu trúc đa protein phức tạp mới thuộc về những cơ thể này, hay còn gọi là somes. Tuy nhiên, nhiều protein phụ khác đóng vai trò bổ sung trong các sơ đồ.

Primosome phải tổng hợp một phân tử RNA nhỏ để chỉ cho DNA polymerase nơi bắt đầu tổng hợp DNA de novo. Phân tử RNA nhỏ này được gọi là primer (đối với những người khác là primer), vì nó là primer (nghĩa là nó bắt đầu) phản ứng tổng hợp DNA.

Trong tiếng Tây Ban Nha, chiếm ưu thế có nghĩa là chiếm ưu thế, nổi bật, chiếm ưu thế hoặc trao quyền ưu thế cho một cái gì đó hoặc ai đó. Đó là, đưa ra sự ưu tiên. Trong tiếng Anh, 'to prime' có nghĩa là chuẩn bị hoặc sẵn sàng cho việc gì đó.

Trong mọi trường hợp, mọi phản ứng sinh học đều phải chịu sự chi phối của một thứ gì đó, và quá trình sao chép DNA cũng không ngoại lệ.

Các thành phần

Nói chung, mỗi nhánh sao chép nên tuyển dụng ít nhất một primosome. Điều này xảy ra tại một vị trí cụ thể (trình tự) trong DNA được gọi là ori, theo nguồn gốc của sự sao chép.

Chính tại vị trí này, nơi phân tử RNA cụ thể (đoạn mồi) phải được tổng hợp nên quá trình tổng hợp DNA mới sẽ chiếm ưu thế. Bất kể quá trình sao chép là đơn hướng (một ngã ba sao chép với một hướng duy nhất) hay hai chiều (hai ngã ba sao chép, theo hai hướng ngược nhau), DNA phải mở ra và "trở thành" một dải đơn.

Cái gọi là băng lãnh đạo (giác 3 'đến 5') cho phép tổng hợp liên tục DNA theo nghĩa 5 'đến 3', bắt đầu từ một vị trí lai DNA: RNA.

Theo hướng ngược lại, dải chậm phát triển đóng vai trò là khuôn mẫu cho quá trình tổng hợp không liên tục DNA mới thành các phân đoạn được gọi là các đoạn Okazaki.

Để tạo ra từng đoạn Okazaki, phản ứng khởi đầu phải được ưu tiên mỗi lần với cùng một sơ đồ nguyên thủy (có thể được tái sử dụng) để hình thành cùng một loại lai.

Cao cấp

RNA primase là một RNA polymerase phụ thuộc DNA; một loại enzyme sử dụng DNA làm khuôn mẫu để tổng hợp RNA bổ sung cho trình tự của nó.

RNA primase, kết hợp với helicase, liên kết với DNA khuôn mẫu và tổng hợp đoạn mồi hoặc đoạn mồi có chiều dài 9-11 nt. Bắt đầu từ đầu 3 'của RNA này, và nhờ tác động của DNA polymerase, một phân tử DNA mới bắt đầu dài ra.

Helicasa

Một thành phần cơ bản khác của primosome là helicase: một loại enzyme có khả năng tháo xoắn DNA băng kép và tạo ra DNA băng đơn trong khu vực mà nó hoạt động.

Chính trong chất nền DNA băng đơn này, RNA primase hoạt động để tạo ra đoạn mồi mà từ đó sự tổng hợp DNA kéo dài bởi DNA polymerase là một phần của replisome.

DNA polymerase

Mặc dù đối với một số người, bằng cách bao gồm DNA polymerase, chúng ta đã nói về replisome, sự thật là nếu quá trình tổng hợp DNA không được bắt đầu, phản ứng đã không diễn ra. Và điều này chỉ đạt được bởi primosome.

Trong mọi trường hợp, DNA polymerase là các enzyme có khả năng tổng hợp DNA de novo từ một khuôn mẫu hướng dẫn chúng. Có nhiều loại DNA polymerase, mỗi loại có những yêu cầu và đặc điểm riêng.

Tất cả chúng đều thêm deoxynucleotide triphosphat vào một sợi dài 5 'đến 3'. Một số, nhưng không phải tất cả, DNA polymerase có hoạt động đọc thử nghiệm.

Tức là, sau khi thêm một loạt nucleotide, enzyme có khả năng phát hiện các kết hợp sai lệch, làm suy giảm cục bộ vùng bị ảnh hưởng và bổ sung các nucleotide chính xác.

¿ Các protein khác trong primosome?

Nói một cách chính xác, các enzym được đề cập sẽ đủ để ưu tiên tổng hợp DNA. Tuy nhiên, người ta đã tìm thấy các protein khác tham gia vào quá trình lắp ráp và chức năng của primosome.

Cuộc tranh cãi không dễ giải quyết vì các nguyên sinh từ các lĩnh vực khác nhau của sự sống có các khả năng chức năng đặc biệt. Ngoài ra, kho vũ khí của những người anh em họ RNA nên được bổ sung những thứ được mã hóa bởi virus.

Chúng ta có thể kết luận rằng mỗi primosome có khả năng tương tác với các phân tử khác tùy thuộc vào chức năng mà nó sẽ thực hiện.

Các chức năng khác của sơ đồ

Người ta đã phát hiện ra rằng các prisome cũng có thể tham gia vào quá trình trùng hợp các phân tử DNA hoặc RNA, trong quá trình chuyển giao tận cùng của các loại nucleotide khác nhau, trong một số cơ chế sửa chữa DNA, cũng như trong cơ chế tái tổ hợp được gọi là đầu nối các đầu tận cùng. không tương đồng.

Cuối cùng, người ta cũng quan sát thấy rằng các nguyên trưởng sinh, hoặc ít nhất là anh em họ, cũng có thể tham gia vào quá trình khởi động lại sao chép tại các ngã ba đã dừng.

Chúng ta có thể nói rằng theo một cách nào đó, các priposome không chỉ khởi động cơ chế cơ bản của quá trình chuyển hóa DNA (sao chép) mà còn góp phần vào việc kiểm soát và cân bằng nội môi.

Các ứng dụng

Primosome của vi khuẩn là đối tượng của nghiên cứu tích cực như một địa điểm mục tiêu có thể cho phép phát triển các loại kháng sinh mạnh hơn. Ở Escherichia coli, primase là sản phẩm dịch mã của gen dnaG.

Mặc dù tất cả các sinh vật sống đều sử dụng một cơ chế tương tự để bắt đầu sao chép DNA, nhưng protein DNA-G có những đặc điểm riêng và duy nhất.

Vì lý do này, các hợp chất có hoạt tính sinh học đang được thiết kế để tấn công đặc biệt vào primosome của vi khuẩn, mà không ảnh hưởng đến con người là nạn nhân của nhiễm trùng do vi khuẩn.

Chiến lược này có vẻ hứa hẹn đến mức nghiên cứu đang được hướng đến các thành phần khác của quần thể vi khuẩn. Hơn nữa, sự ức chế primosome primase và helicase của một số herpesvirus đã mang lại kết quả lâm sàng tuyệt vời trong cuộc chiến chống lại virus varicella zoster và herpes simplex.

Người giới thiệu

1. Alberts, B., Johnson, AD, Lewis, J., Morgan, D., Raff, M., Roberts, K., Walter, P. (2014) Sinh học phân tử của tế bào ( Ấn bản ^{lần thứ} 6 ). WW Norton & Company, New York, NY, Hoa Kỳ.
2. Baranovskiy, AG, Babayeva, ND, Zhang, Y., Gu, J., Suwa, Y., Pavlov, YI, Tahirov, T .H. (2016) Cơ chế tổng hợp mồi RNA-DNA liên kết bởi primosome của người. Tạp chí Hóa học Sinh học, 291: 10006-10020.
3. Kaguni, JM (2018) Các máy đại phân tử sao chép nhiễm sắc thể Escherichia coli làm mục tiêu khám phá thuốc. Antibiotcis (Basel), 7. doi: 10.3390 / kháng sinh7010023.
4. Lodish, H., Berk, A., Kaiser, CA, Krieger, M., Bretscher, A., Ploegh, H., Amon, A., Martin, KC (2016). Sinh học tế bào phân tử (tái bản ^{lần thứ} 8 ). WH Freeman, New York, NY, Hoa Kỳ.
5. Shiraki, K. (2017) amenamevir ức chế men Helicase-primase đối với nhiễm herpesvirus: Hướng tới ứng dụng thực tế để điều trị herpes zoster. Thuốc ngày nay (Barcelona), 53: 573-584.