Γιατί τα τριφωσφορικά ριβονουκλεοτιδίων και όχι τα ριβονουκλεοτίδια τα μονομερή που απαιτούνται για τη σύνθεση RNA σε κύτταρα;
1. Ενέργεια για πολυμερισμό: Τα NTPs διαθέτουν τρεις φωσφορικές ομάδες που συνδέονται μεταξύ τους. Η θραύση του δεσμού φωσφοδιεστέρα υψηλής ενέργειας μεταξύ των ομάδων α και β φωσφορικών παρέχει την ενέργεια που απαιτείται για την οδήγηση του σχηματισμού του φωσφοδιεστέρα μεταξύ της ζάχαρης ριβόζης ενός νουκλεοτιδίου και της φωσφορικής ομάδας του επόμενου νουκλεοτιδίου, προσθέτοντας έτσι το νέο νουκλεοτιδικό για την αναπτυσσόμενη αλυσίδα RNA. Τα ριβονουκλεοτίδια στερούνται των πρόσθετων φωσφορικών ομάδων, που σημαίνει ότι δεν μπορούν να παρέχουν αυτήν την ενέργεια.
2. Ειδικότητα και κατευθυντικότητα: Οι ομάδες φωσφορικών υψηλής ενέργειας σε NTPs είναι απαραίτητες για τη διασφάλιση της ακριβούς και κατευθυντικής σύνθεσης RNA.
- Ειδικότητα: Η πολυμεράση RNA του ενζύμου, η οποία καταλύει τη σύνθεση RNA, αναγνωρίζει συγκεκριμένα την ομάδα τριφωσφορικών των NTPs. Χρησιμοποιεί αυτήν την ομάδα για να διαφοροποιήσει τα εισερχόμενα νουκλεοτίδια από άλλα μόρια και να εξασφαλίσει τη σωστή σύζευξη βάσεων με το πρότυπο DNA.
- κατευθυντικότητα: Η διαδικασία προσθήκης νουκλεοτιδίων στην αλυσίδα RNA εμφανίζεται πάντα στο 3 'άκρο του αναπτυσσόμενου κλώνου RNA. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι η πολυμεράση RNA μπορεί να συνδέσει μόνο ένα νέο νουκλεοτίδιο στην ελεύθερη υδροξυλομάδα στη θέση 3 'του προηγούμενου νουκλεοτιδίου.
3. Μηχανισμός διόρθωσης: Η παρουσία της ομάδας τριφωσφορικών σε NTPs επιτρέπει επίσης έναν μηχανισμό διόρθωσης κατά τη διάρκεια της σύνθεσης RNA. Εάν ένα λανθασμένο νουκλεοτίδιο προστεθεί στην αναπτυσσόμενη αλυσίδα RNA, το ένζυμο μπορεί να το αφαιρέσει σπάζοντας τον δεσμό φωσφοδιεστέρα χρησιμοποιώντας την ενέργεια που αποθηκεύεται στις υπόλοιπες δύο φωσφορικές ομάδες του λανθασμένου νουκλεοτιδίου.
4. Ρύθμιση της σύνθεσης RNA: Η συγκέντρωση των NTPs εντός του κυττάρου μπορεί να επηρεάσει άμεσα τον ρυθμό σύνθεσης RNA. Η παρουσία υψηλών επιπέδων NTPs υποδεικνύει επαρκή κυτταρική ενέργεια και πόρους για σύνθεση RNA, ενώ τα χαμηλά επίπεδα μπορούν να σηματοδοτήσουν το κύτταρο για να επιβραδύνουν ή να σταματήσουν την παραγωγή RNA.
Συνοπτικά, οι ομάδες τριφωσφορικών σε NTPs είναι απαραίτητες για την παροχή της ενέργειας που απαιτείται για τη σύνθεση του RNA, τη διασφάλιση ακριβούς πολυμερισμού και κατευθυντικού πολυμερισμού, διευκολύνοντας τη διόρθωση και τη ρύθμιση της σύνθεσης RNA. Τα ριβονουκλεοτίδια, που στερούνται αυτών των κρίσιμων φωσφορικών ομάδων, δεν είναι κατάλληλα μονομερή για σύνθεση RNA.
