Kyselina ribonukleová syntéza je predpokladom pre syntézu bielkovín. V tomto procese ribonukleové kyseliny prenos genetickej informácie z DNA do proteíny, V niektorých vírusy, ribonukleové kyseliny dokonca predstavujú celý genóm.
Čo je syntéza ribonukleovej kyseliny?
Kyselina ribonukleová syntéza je predpokladom pre syntézu bielkovín. V tomto procese ribonukleové kyseliny prenos genetickej informácie z DNA do proteíny. Kyselina ribonukleová syntéza sa vždy vyskytuje v DNA. Tam sa komplementárne ribonukleotidy enzymaticky riadeným procesom zostavia do reťazca RNA. Ribonukleová kyselina (RNA) má podobnú štruktúru ako deoxyribonukleová kyselina (DNA). Skladá sa z nukleovej základysa cukor zvyšky a fosfáty. Po zostavení tvoria tri stavebné bloky nukleotid. The cukor sa skladá z ribóza. Toto je pentóza s piatimi uhlík atómy. Rozdiel oproti DNA spočíva v tom, že cukor v polohe 2 v pentózovom kruhu obsahuje namiesto a hydroxylovú skupinu vodík atóm. The ribóza je esterifikovaný kyselina fosforečná na dvoch pozíciách. Teda reťaz so striedaním ribóza a fosfát jednotky sa tvoria. Nukleová báza je glykozidicky naviazaná na stranu ribózy. Štyri rôzne nukleové základy sú k dispozícii na konštrukciu RNA. Toto sú pyrimidín základy cytozín a uracil a purínové bázy adenín a guanín. V DNA je dusík namiesto uracilu sa nachádza bázický tymín. Tri nukleotidy za sebou tvoria každý triplet, ktorý kóduje aminokyselinu. Kód je určený postupnosťou nukleových báz (dusík bázy). Na rozdiel od DNA je RNA jednovláknová. Je to spôsobené hydroxylovou skupinou v polohe 2 ribózy.
Funkcia a úloha
Počas syntézy ribonukleovej kyseliny sa syntetizujú rôzne typy RNA. Na rozdiel od DNA sa RNA nepoužíva na dlhodobé uchovávanie genetickej informácie, ale na jej prenos. Zodpovedá za to okrem iného messenger RNA (mRNA). Kopíruje genetickú informáciu z DNA a odovzdáva ju ďalej do ribozómu, kde prebieha syntéza bielkovín. Informácie sú v RNA uložené iba dočasne. Po dokončení syntézy bielkovín sa opäť rozdelí. TRNA a rRNA neprenášajú genetickú informáciu, ale pomáhajú budovať proteíny na ribozóme. Ostatné ribonukleové kyseliny sa starajú gen výraz. Sú teda zodpovední za určenie, ktorá genetická informácia sa má vôbec čítať. Prispievajú tak tiež k diferenciácii buniek. Nakoniec existuje RNA, ktorá dokonca predpokladá katalytické funkcie. Niektoré vírusy namiesto DNA obsahujú iba RNA. To znamená, že ich genetický kód je uložený v RNA. RNA sa však dá syntetizovať iba pomocou DNA. vírusy sú preto vždy schopní žiť a množiť sa v hostiteľskej bunke. Počas syntézy ribonukleovej kyseliny katalyzuje enzým RNA polymeráza tvorbu RNA v DNA, čo vedie k presnému prenosu genetického kódu. Transkripcia sa iniciuje naviazaním RNA polymerázy na promótor. Toto je špecifická nukleotidová sekvencia na DNA. V krátkej sekcii DNA je teraz dvojitá špirála zlomená uvoľnením vodík väzba. V tomto procese sa komplementárne ribonukleotidy viažu na zodpovedajúce bázy na kodogénnom vlákne DNA. S vytvorením ester väzba, ribóza a fosfát skupiny sa spájajú a tvoria vlákno RNA. DNA sa otvára iba na krátkom úseku. Z tohto otvoru vyčnieva už syntetizovaná časť reťazca RNA. Syntéza kyseliny ribonukleovej končí v oblasti DNA, ktorá sa nazýva terminátor. Nachádza sa tam stop kód. Po dosiahnutí stop kódu sa RNA polymeráza oddelí od DNA a vytvorená RNA sa uvoľní.
Choroby a poruchy
Syntéza kyseliny ribonukleovej je základným procesom, takže narušenie má pre organizmus zničujúce následky. Za účelom syntézy proteínov by v syntéze nemali byť žiadne veľké abnormality. Niektoré cudzie častice RNA však môžu preprogramovať celú bunku tak, že bunka tela syntetizuje iba cudziu RNA. Tento proces sa vyskytuje často a hrá hlavnú úlohu pri vírusových infekciách. Vírusy sa nemôžu replikovať samy. Vždy sú závislé od hostiteľskej bunky. Existujú vírusy DNA aj čisté vírusy RNA. Oba druhy napadnú bunku a začleňujú svoj genetický materiál do genetického kódu hostiteľskej bunky. V tomto procese začne bunka replikovať iba genetický materiál vírusov. Bunka naďalej produkuje vírusy, kým nezomrie. Novo vytvorené vírusy napádajú ďalšie bunky a pokračujú v deštrukčnej práci. RNA vírusy zabudovávajú svoj genetický materiál do DNA pomocou enzýmu reverzná transkriptáza. Po zabudovaní dominuje syntéza vírusovej RNA a tieto vírusy sa znovu dostávajú do ďalšej bunky. Medzi RNA vírusy patria aj retrovírusy. Známym retrovírusom je vírus HI. Špeciálnym prípadom sú však retrovírusy. Aj keď tiež zabudovávajú svoj genetický materiál do DNA pomocou reverznej transkriptázy, nové vírusy vytvorené pri tomto procese opúšťajú bunku bez toho, aby ju zničili. To umožňuje, aby sa infikované bunky stali stálym zdrojom vírusov. Pri výrobe nových vírusov však neustále dochádzajú aj k mutáciám, ktoré vírus neustále menia. Teda imunitný systém formy protilátky proti existujúcim vírusom, ale skôr ako sa zničia, genetický kód sa zmenil do takej miery, že protilátky, ktoré sa už vytvorili, už nie sú účinné. Telo musí neustále produkovať nové protilátky, Teda imunitný systém stane sa tak zdaneným, že stratí schopnosť brániť sa baktérie, plesne a vírusy z dlhodobého hľadiska.
