Il Sintesi dell'acido ribonucleico è un prerequisito per la sintesi proteica. Gli acidi ribonucleici trasferiscono le informazioni genetiche dal DNA alle proteine. In alcuni virus, gli acidi ribonucleici rappresentano anche l'intero genoma.
Cos'è la sintesi dell'acido ribonucleico?
La sintesi dell'acido ribonucleico avviene sempre sul DNA. Lì, i ribonucleotidi complementari vengono assemblati in un filamento di RNA utilizzando un processo controllato enzimaticamente. L'acido ribonucleico (RNA) ha una struttura simile all'acido desossiribonucleico (DNA). È costituito da basi azotate, un residuo zuccherino e fosfati. Quando messi insieme, i tre mattoni formano un nucleotide. Lo zucchero è costituito da un ribosio. È un pentoso con cinque atomi di carbonio. La differenza con il DNA è che lo zucchero nella posizione 2 nell'anello pentoso contiene un gruppo idrossile invece di un atomo di idrogeno.
Il ribosio viene esterificato con acido fosforico in due punti. Questo crea una catena con alternanza di unità di ribosio e fosfato. Una nucleobase è legata glicosidicamente al lato del ribosio. Sono disponibili quattro diverse basi azotate per costruire l'RNA. Queste sono le basi pirimidiniche citosina e uracile e le basi puriniche adenina e guanina.
La timina a base di azoto si trova nel DNA invece dell'uracile. Tre nucleotidi in fila formano ciascuno una tripletta che codifica per un amminoacido. Il codice è determinato dall'ordine delle basi nucleiche (basi azotate). A differenza del DNA, l'RNA è a filamento singolo. Ciò è causato dal gruppo idrossile nella posizione 2 del ribosio.
Funzione e compito
Nella sintesi dell'acido ribonucleico, vengono sintetizzati diversi tipi di RNA. A differenza del DNA, l'RNA non viene utilizzato per la conservazione a lungo termine delle informazioni genetiche, ma per la sua trasmissione.
L'RNA messaggero (mRNA) è responsabile di questo. Copia le informazioni genetiche dal DNA e le trasmette al ribosoma, dove avviene la sintesi proteica. Le informazioni vengono memorizzate solo temporaneamente nell'RNA. Dopo che la sintesi proteica è terminata, viene nuovamente scomposta.
Il tRNA e l'rRNA non trasportano alcuna informazione genetica, ma piuttosto aiutano a costruire proteine sul ribosoma. Altri acidi ribonucleici sono responsabili dell'espressione genica. Sono quindi responsabili di quale informazione genetica dovrebbe essere letta. Contribuiscono così anche alla differenziazione delle cellule. Infine, c'è l'RNA che assume anche funzioni catalitiche.
Alcuni virus contengono solo RNA invece di DNA. Ciò significa che il loro codice genetico è memorizzato nell'RNA. Tuttavia, l'RNA può essere sintetizzato solo utilizzando il DNA. I virus sono quindi in grado di vivere e moltiplicarsi solo all'interno di una cellula ospite.
Nella sintesi dell'acido ribonucleico, l'enzima RNA polimerasi catalizza la formazione di RNA sul DNA, che si traduce nel trasferimento esatto del codice genetico. La trascrizione viene avviata legando la RNA polimerasi a un promotore. Questa è una sequenza nucleotidica specifica sul DNA. In un breve tratto di DNA, la doppia elica viene spezzata rompendo il legame idrogeno. Nel processo, i ribonucleotidi complementari sono attaccati alle basi corrispondenti sul filamento codogenico del DNA.
I gruppi ribosio e fosfato si combinano per formare un legame estere, creando il filamento di RNA. Il DNA è aperto solo in una breve sezione. La sezione del filamento di RNA che è già stato sintetizzato sporge da questa apertura. La sintesi dell'acido ribonucleico termina in un'area del DNA chiamata terminatore. C'è un codice di arresto lì. Quando viene raggiunto il codice di arresto, la RNA polimerasi si stacca dal DNA e l'RNA che si forma viene rilasciato.
Malattie e disturbi
La sintesi dell'acido ribonucleico è un processo fondamentale, quindi un'interruzione ha conseguenze devastanti per l'organismo. Per essere in grado di sintetizzare le proteine, non devono esserci grandi deviazioni nella sintesi. Tuttavia, alcune particelle di RNA estranee possono riprogrammare l'intera cellula in modo che la cellula del corpo sintetizzi solo RNA estraneo. Questo processo è comune e gioca un ruolo importante nelle infezioni virali.
I virus non possono moltiplicarsi da soli. Sei sempre dipendente da una cellula ospite. Esistono sia virus a DNA che virus a RNA puro. Entrambi i tipi penetrano nella cellula e incorporano il loro materiale genetico nel codice genetico della cellula ospite. La cellula inizia a replicare solo il materiale genetico del virus. La cellula produce virus finché non muore. I virus di nuova formazione penetrano ulteriormente nelle cellule e continuano il loro lavoro di distruzione.
I virus a RNA costruiscono il loro materiale genetico nel DNA con l'aiuto dell'enzima trascrittasi inversa. Dopo l'integrazione, domina la sintesi dell'RNA virale, che viene quindi restituito alla cellula successiva. I retrovirus appartengono anche ai virus a RNA. Un noto retrovirus è il virus HI. I retrovirus, tuttavia, sono un caso speciale: sebbene incorporino anche il loro materiale genetico nel DNA tramite la trascrittasi inversa, i nuovi virus che vengono creati lasciano la cellula senza distruggerla. Ciò consente alle cellule infette di diventare una fonte costante di virus.
Nella produzione di nuovi virus, tuttavia, si verificano costantemente anche mutazioni che modificano permanentemente il virus. Il sistema immunitario forma anticorpi contro i virus esistenti, ma prima che vengano distrutti, il codice genetico è cambiato così tanto che gli anticorpi che si sono formati non sono più efficaci. Il corpo deve continuare a produrre nuovi anticorpi. Il sistema immunitario è così stressato che perde definitivamente la sua resistenza a batteri, funghi e virus.
