I primer dell’acido ribonucleico (RNA) svolgono un ruolo essenziale nella replicazione dell’acido desossiribonucleico (DNA), la copia delle molecole di DNA che si verifica in tutti gli organismi viventi. La replica consente a un organismo di trasmettere le informazioni genetiche, contenute in una copia del suo DNA, alla sua prole. I primer di RNA aiutano ad avviare la replicazione a livello molecolare. Agiscono insieme a diversi enzimi o proteine ??che catalizzano le reazioni coinvolte in questo processo.
L’RNA, come il DNA, ? una molecola costituita da subunit? chiamate nucleotidi. Ogni nucleotide in una catena di RNA o DNA contiene un composto chimico noto come nucleobase. Le nucleobasi del DNA sono adenina, timina, guanina e citosina. Nell’RNA, l’uracile composto viene usato al posto della timina, ma le altre nucleobasi sono le stesse del DNA.
Ogni nucleobase in un filamento di RNA o DNA si lega chimicamente con una nucleobasi complementare su un altro filamento di DNA o RNA per formare una coppia di basi, creando una doppia elica. L’adenina si accoppia con timina o uracile, mentre la guanina si accoppia con citosina. Il modello di unit? ripetitive crea una sequenza in cui ? possibile memorizzare informazioni genetiche.
Durante la replicazione, l’enzima elicasi divide i legami tra i nucleotidi e separa la molecola di DNA nei suoi due filamenti costituenti. Un altro enzima, la DNA polimerasi, attacca nucleotidi complementari a ciascun singolo filamento. Questo processo crea un duplicato della molecola di DNA originale utilizzando ciascuno dei due filamenti complementari come modello.
La DNA polimerasi pu? aggiungere nucleotidi a un filamento in via di sviluppo, ma non pu? creare un nuovo filamento da zero. ? qui che entrano in gioco gli inneschi di RNA. Gli inneschi di RNA sono brevi fili di circa 10 o 11 nucleotidi ciascuno e sono formati dall’enzima primasi. La primasi si lega all’elicasi per formare una struttura nota come primosoma. Il primosoma attacca nucleotidi complementari alla molecola di DNA a singolo filamento, creando un innesco di RNA e l’azione dei primer di RNA lungo la catena scatena la DNA polimerasi.
La disposizione degli atomi all’interno delle molecole nucleotidiche fa s? che i filamenti di DNA e RNA abbiano direzionalit? – ogni filamento ha un orientamento specifico. Le estremit? del filo sono denominate in base all’area della molecola nucleotidica con cui terminano. L’estremit? a cinque primi (5 ‘) di un filo termina con il quinto atomo di carbonio nella struttura dell’anello di carbonio della molecola. I fili complementari sono orientati uno di fronte all’altro, quindi l’altro filo avrebbe un’estremit? a tre primi (3 ‘) in quella posizione, terminando nel suo terzo atomo di carbonio. Per visualizzarlo, se un filo di una doppia elica corre da 5 ‘a 3’ da sinistra a destra, il filo opposto deve correre da 3 ‘a 5’ da sinistra a destra.
La DNA polimerasi pu? solo aggiungere nucleotidi all’estremit? 3 ‘, lavorando verso l’estremit? 5’. ? necessario solo un primer RNA per iniziare questo processo dal filo principale, che termina in 3 ‘. La replica del filamento in ritardo opposto ? pi? complicata. La DNA polimerasi aggiunge nucleotidi all’indietro lungo questo filo in modo intermittente, lavorando in brevi sequenze mentre i fili vengono divisi. Ogni sequenza richiede un primer RNA all’inizio, quindi sono necessari diversi primer RNA per replicare il filamento in ritardo.