การสังเคราะห์กรดไรโบนิวคลีอิก เป็นข้อกำหนดเบื้องต้นสำหรับการสังเคราะห์โปรตีน กรดไรโบนิวคลีอิกถ่ายทอดข้อมูลทางพันธุกรรมจากดีเอ็นเอไปยังโปรตีน ในไวรัสบางชนิดกรดไรโบนิวคลีอิกยังเป็นตัวแทนของจีโนมทั้งหมด
การสังเคราะห์กรดไรโบนิวคลีอิกคืออะไร?
การสังเคราะห์กรดไรโบนิวคลีอิกเกิดขึ้นกับดีเอ็นเอเสมอ ที่นั่นไรโบนิวคลีโอไทด์เสริมจะรวมตัวกันเป็นเกลียว RNA โดยใช้กระบวนการควบคุมด้วยเอนไซม์ กรดไรโบนิวคลีอิก (RNA) มีโครงสร้างคล้ายกับกรดดีออกซีไรโบนิวคลีอิก (DNA) ประกอบด้วยนิวคลีโอเบสกากน้ำตาลและฟอสเฟต เมื่อนำมารวมกันทั้งสามส่วนจะก่อตัวเป็นนิวคลีโอไทด์ น้ำตาลประกอบด้วยไรโบส มันเป็นเพนโทสที่มีคาร์บอน 5 อะตอม ความแตกต่างของดีเอ็นเอคือน้ำตาลในตำแหน่ง 2 ตำแหน่งในวงแหวนเพนโทสมีหมู่ไฮดรอกซิลแทนที่จะเป็นอะตอมของไฮโดรเจน
ไรโบสถูกเอสเทอร์ด้วยกรดฟอสฟอริกในสองที่ สิ่งนี้จะสร้างห่วงโซ่ที่มีหน่วยไรโบสและฟอสเฟตสลับกัน นิวคลีโอเบสถูกจับกับไกลโคซิดที่ด้านข้างของไรโบส มีนิวคลีโอเบสสี่ชนิดที่แตกต่างกันเพื่อสร้าง RNA เหล่านี้คือไพริมิดีนเบสไซโตซีนและยูราซิลและเพียวรีนเบสอะดีนีนและกัวนีน
ไทมีนฐานไนโตรเจนพบในดีเอ็นเอแทนอูราซิล นิวคลีโอไทด์สามตัวในแถวแต่ละตัวสร้างรหัสสามตัวสำหรับกรดอะมิโน รหัสถูกกำหนดโดยลำดับของฐานนิวคลีอิก (ฐานไนโตรเจน) ในทางตรงกันข้ามกับ DNA RNA เป็นแบบเกลียวเดียว เกิดจากกลุ่มไฮดรอกซิลที่ตำแหน่ง 2 ตำแหน่งของไรโบส
ฟังก์ชันและงาน
ในการสังเคราะห์กรดไรโบนิวคลีอิกจะมีการสังเคราะห์ RNA ประเภทต่างๆ ในทางตรงกันข้ามกับ DNA RNA ไม่ได้ใช้สำหรับการจัดเก็บข้อมูลทางพันธุกรรมในระยะยาว แต่สำหรับการถ่ายทอด
ผู้ส่งสารอาร์เอ็นเอ (mRNA) เป็นผู้รับผิดชอบในเรื่องนี้ มันคัดลอกข้อมูลทางพันธุกรรมจากดีเอ็นเอและส่งต่อไปยังไรโบโซมซึ่งมีการสังเคราะห์โปรตีน ข้อมูลจะถูกเก็บไว้ชั่วคราวใน RNA เท่านั้น หลังจากสิ้นสุดการสังเคราะห์โปรตีนแล้วก็ถูกแยกย่อยออกไปอีก
tRNA และ rRNA ไม่ได้มีข้อมูลทางพันธุกรรม แต่ช่วยในการสร้างโปรตีนบนไรโบโซม กรดไรโบนิวคลีอิกอื่น ๆ มีหน้าที่ในการแสดงออกของยีน ดังนั้นพวกเขาจึงต้องรับผิดชอบต่อข้อมูลทางพันธุกรรมที่ควรอ่านทั้งหมด นอกจากนี้ยังมีส่วนช่วยในการสร้างความแตกต่างของเซลล์ ในที่สุดก็มี RNA ที่ใช้กับฟังก์ชันเร่งปฏิกิริยา
ไวรัสบางชนิดมีเฉพาะ RNA แทนที่จะเป็น DNA ซึ่งหมายความว่ารหัสพันธุกรรมของมันจะถูกเก็บไว้ใน RNA อย่างไรก็ตาม RNA สามารถสังเคราะห์ได้โดยใช้ DNA เท่านั้น ดังนั้นไวรัสจึงสามารถมีชีวิตและเพิ่มจำนวนได้ภายในเซลล์โฮสต์เท่านั้น
ในการสังเคราะห์กรดไรโบนิวคลีอิกเอนไซม์อาร์เอ็นเอพอลิเมอเรสเร่งการสร้างอาร์เอ็นเอบนดีเอ็นเอซึ่งส่งผลให้เกิดการถ่ายโอนรหัสพันธุกรรมที่แน่นอน การถอดความเริ่มต้นโดยการผูก RNA polymerase เข้ากับโปรโมเตอร์ นี่คือลำดับนิวคลีโอไทด์ที่เฉพาะเจาะจงบนดีเอ็นเอ ในช่วงสั้น ๆ ของดีเอ็นเอเกลียวคู่จะถูกทำลายโดยการทำลายพันธะไฮโดรเจน ในกระบวนการนี้ไรโบนิวคลีโอไทด์เสริมจะติดอยู่กับฐานที่สอดคล้องกันบนสายโคโดเจนิกของดีเอ็นเอ
กลุ่มไรโบสและฟอสเฟตรวมกันเพื่อสร้างพันธะเอสเทอร์สร้างเกลียวของ RNA ดีเอ็นเอจะเปิดเฉพาะส่วนสั้น ๆ ส่วนของเกลียว RNA ที่สังเคราะห์แล้วยื่นออกมาจากช่องเปิดนี้ การสังเคราะห์กรดไรโบนิวคลีอิกสิ้นสุดที่บริเวณของดีเอ็นเอที่เรียกว่าเทอร์มิเนเตอร์ มีรหัสหยุดอยู่ที่นั่น เมื่อถึงรหัสหยุด RNA polymerase จะแยกตัวเองออกจาก DNA และ RNA ที่เกิดขึ้นจะถูกปล่อยออกมา
ความเจ็บป่วยและความเจ็บป่วย
การสังเคราะห์กรดไรโบนิวคลีอิกเป็นกระบวนการพื้นฐานดังนั้นการหยุดชะงักจึงส่งผลร้ายแรงต่อสิ่งมีชีวิต เพื่อให้สามารถสังเคราะห์โปรตีนได้จะต้องไม่มีการเบี่ยงเบนหลักในการสังเคราะห์ อย่างไรก็ตามอนุภาค RNA แปลกปลอมบางชนิดสามารถตั้งโปรแกรมใหม่ทั้งเซลล์เพื่อให้เซลล์ของร่างกายสังเคราะห์ RNA จากต่างประเทศเท่านั้น กระบวนการนี้เป็นเรื่องปกติและมีบทบาทสำคัญในการติดเชื้อไวรัส
ไวรัสไม่สามารถเพิ่มจำนวนได้ด้วยตัวเอง คุณต้องพึ่งพาเซลล์โฮสต์เสมอ มีทั้งไวรัส DNA และไวรัส RNA บริสุทธิ์ ทั้งสองประเภทเจาะเซลล์และรวมสารพันธุกรรมไว้ในรหัสพันธุกรรมของเซลล์เจ้าบ้าน เซลล์จะเริ่มจำลองเฉพาะสารพันธุกรรมของไวรัส เซลล์สร้างไวรัสจนตาย ไวรัสที่ก่อตัวขึ้นใหม่จะแทรกซึมเข้าไปในเซลล์อื่น ๆ และยังคงทำลายล้าง
ไวรัสอาร์เอ็นเอสร้างสารพันธุกรรมเข้าไปในดีเอ็นเอด้วยความช่วยเหลือของเอนไซม์รีเวิร์สทรานสคริปเทส หลังจากการรวมเข้าด้วยกันการสังเคราะห์ RNA ของไวรัสจะครอบงำซึ่งจะถูกส่งกลับไปยังเซลล์ถัดไป รีโทรไวรัสยังเป็นของไวรัสอาร์เอ็นเอ retrovirus ที่รู้จักกันดีคือไวรัส HI อย่างไรก็ตาม Retroviruses เป็นกรณีพิเศษแม้ว่าพวกเขาจะรวมสารพันธุกรรมเข้ากับ DNA ผ่าน reverse transcriptase แต่ไวรัสตัวใหม่ที่สร้างขึ้นจะออกจากเซลล์โดยไม่ทำลายมัน สิ่งนี้ทำให้เซลล์ที่ติดเชื้อกลายเป็นแหล่งที่มาของไวรัสอย่างต่อเนื่อง
อย่างไรก็ตามในการผลิตไวรัสใหม่การกลายพันธุ์ยังเกิดขึ้นอย่างต่อเนื่องซึ่งจะเปลี่ยนไวรัสอย่างถาวร ระบบภูมิคุ้มกันจะสร้างแอนติบอดีต่อไวรัสที่มีอยู่ แต่ก่อนที่มันจะถูกทำลายรหัสพันธุกรรมได้เปลี่ยนแปลงไปมากจนแอนติบอดีที่ก่อตัวขึ้นไม่ได้ผลอีกต่อไป ร่างกายต้องผลิตแอนติบอดีใหม่ ๆ อยู่เสมอ ระบบภูมิคุ้มกันเครียดมากจนสูญเสียความต้านทานต่อแบคทีเรียเชื้อราและไวรัสอย่างถาวร
