Was bewirkt, dass sich die komplementäre Kopie eines RNA-Moleküls trennt?

Ich habe kürzlich einen Artikel gelesen, der erklärt, dass in der RNA-World-Hypothese ein RNA-Molekül von einer Nukleinsäure „gescannt“ wird, katalysiert durch ein anderes, spezifisch gefaltetes RNA-Molekül, um sich komplementär zum ursprünglichen Molekül anzuordnen. Was aber bewirkt, dass sich das neue, komplementäre Molekül vom ursprünglichen Molekül löst? Ich höre immer Leute sagen, dass diese komplementäre Basenpaarung es dem RNA-Molekül ermöglicht, sich zu reproduzieren, aber ich habe nie ganz verstanden: wie? Wenn komplementäre Basen dazu neigen, aneinander zu binden, sollte die neu gebildete Struktur dann nicht stabil sein? Was bewirkt die eigentliche Reproduktion?

Sowohl die komplementäre Bindung von RNA als auch DNA ist abhängig von Temperatur und Salzkonzentrationen (unter anderem), wenn sich also diese Faktoren ändern, ändert sich auch die Stabilität eines Doppelstrangkomplexes
@Nicolai, also müssen beide genau richtig sein, oder verformen sich die Bindungen? Warum kopiert sich eine RNA dann die meiste Zeit vollständig selbst? Warum muss es sich zuerst vollständig scannen und dann lösen (dh warum können sich einige Basen nicht paaren, während die anderen aufgrund einer anderen Temperatur nicht?)
Es gibt viele einzelsträngige RNA-Viren, bei denen der Tochterstrang von der Matrize gelöst werden muss. Ich stelle mir vor, dass diese Strangverdrängung ein Merkmal der Wirkung der RNA-abhängigen RNA-Polymerase ist. Wie es funktioniert, konnte ich bei einer kurzen Suche nicht finden (daher Kommentar statt Antwort), aber offensichtlich funktioniert es. Das ist also kein besonderes Problem der RNA-Welt. Ich würde die Virologie-Literatur überprüfen, wenn Sie weitere Informationen wünschen.
@David Ich weiß, dass es kein Problem mit den Hypothesen ist - es ist mein mangelndes Verständnis. Die RNA-Kopie entwirrt sich also aufgrund eines Virus/einer Polymerase von der Eltern-RNA? Das erscheint logisch, aber andererseits dasselbe Problem: Warum kann es die RNA nicht infizieren, während sie kopiert wird? Würde es dann nicht eine unvollständige Kopie erstellen und damit möglicherweise das gesamte System versagen? Oder sind diese Ereignisse selten, weil die Kopierphase zu schnell ist?
Die Polymerase beginnt irgendwie mit der Synthese an einem Ende, das komplementäre NTP bindet und das Enzym katalysiert eine Phosphodiesterbindung, geht eine Base entlang des Matrizenstrangs, um die Bindung zwischen der wachsenden Kette und dem nächsten zu bindenden NTP katalysieren zu können usw. usw. Ihre gültige Frage ist, warum die wachsende Kette von der Vorlage gelöst wird, anstatt H-gebunden daran zu bleiben. Ich nehme an, dass die Polymerase, wenn sie sich bewegt, die Wechselwirkung irgendwie destabilisiert (anstatt nur zufällig zu dissoziieren). Der molekulare Mechanismus ist mir jedoch nicht bekannt.
Wow, was Sie beschrieben haben, unterscheidet sich sehr von meinem derzeitigen Verständnis der RNA-Synthese. Wie ich dachte, wurden umgebende Nukleinkomponenten irgendwie von der RNA angezogen, und die Bindungsbildung wurde durch andere spezifisch gefaltete RNA-Moleküle katalysiert, die als physikalisch formselektive (Entschuldigung für unwissenschaftliches Vokabular) Enzyme fungierten und halfen, die Bindungen physikalisch zu formen. Ich wusste nicht, dass es eine Polymerase war, die die Synthese auslöste. Das ist sehr seltsam, denn besonders wenn Ihre Annahme, dass die Polymerase die Bindungen destabilisiert, während sie sich fortbewegt, wahr ist, würde dies erfordern, dass sie eine hat
ganz besondere Funktion: Es müsste erst das RNA-Molekül finden, sich dann entlang bewegen und dabei die Bildung einer ganz bestimmten Bindung katalysieren, und es würde auch, wie ich verstehe, einen komplexen negativen Rückkopplungsmechanismus beinhalten. Wie würde ein solches Molekül natürlich entstehen? Ich weiß, dass du Recht hast, aber es kommt mir einfach seltsam vor.
@David Entschuldigung, ich habe vergessen, dich zu markieren

Antworten (1)

Zunächst möchte ich darauf hinweisen, dass die RNA-Welt-Hypothese genau das ist – eine Hypothese. Obwohl gezeigt wurde, dass bestimmte RNA-Moleküle Kopien von sich selbst erstellen können , ist dies keine „normale“ Funktion irgendeiner RNA.

Bearbeiten - um die Frage selbst klarer zu beantworten:

Nach der Replikation eines RNA-Moleküls kann es zusammen mit seiner Matrize eine stabile Struktur bilden oder es kann dissoziieren. Aufgrund der vielfältigen Möglichkeiten und Komplexität von RNA-Strukturen ist es fast unmöglich, dies vorherzusagen, da sowohl die (exakte) Sequenz selbst als auch die Umgebungsbedingungen, insbesondere die Temperatur, sehr wichtig sind.

Mehr Hintergrund aus der unbearbeiteten Antwort:

Ob zwei komplementäre Stränge oder RNA (oder DNA) aneinander binden, ist nicht immer einfach zu beantworten. Für DNA einer bestimmten Länge (in einer bestimmten Umgebung / Puffer) kann man mehr oder weniger die Temperatur vorhersagen, bei der sich komplementäre Stränge trennen (oft als Schmelztemperatur bezeichnet), da DNA relativ stabile Helices bildet. RNA bildet jedoch oft komplizierte dreidimensionale Strukturen, die häufig selbstkomplementär ist und nicht auf die typischen Helices beschränkt ist, die in DNA zu sehen sind. Der Versuch, die resultierende 3D-Struktur von RNA-Molekülen vorherzusagen, ist immer noch ein laufendes Forschungsgebiet. Einige dieser Strukturen sind ziemlich stabil (z. B. in tRNA), aber in anderen Fällen können sie auch sehr dynamisch sein und sich schnell ändern. Am Ende hängt es immer von der RNA-Sequenz, der Temperatur und vielen anderen Umweltfaktoren ab.

Ich gehe also davon aus, dass diese Schmelztemperatur ziemlich niedrig ist? Da (okay, ich werde der Einfachheit halber vorerst zu DNAs wechseln) sich eine DNA so oft selbst entfaltet?
Sie erwähnen verschiedene Faktoren, die die Basenpaarung in RNA beeinflussen, aber Sie beantworten nicht die Frage des Posters, warum dissoziiert das Produkt, wenn sich die Basen an die Matrize anlagern, um überhaupt eine Polymerisation zu ermöglichen? Von RNA zu sprechen, „ die gern komplizierte Strukturen bildet“, reicht nicht aus. Es hat möglicherweise das Potenzial dazu, aber dsRNA-Viren zeigen, dass es das Potenzial hat, Doppelstränge zu bilden.
@David Ich glaube nicht, dass es möglich ist, eine andere Antwort auf die Frage zu geben als meinen letzten Satz (vielleicht sollte ich das klarer machen), da es immer von der RNA-Sequenz und der Umgebung abhängen wird, ob sie nach der Replikation dissoziiert oder nicht (sogar in an erster Stelle) - die Tatsache, dass dsRNA-Viren möglich sind, ist nur ein weiteres Beispiel für die von mir aufgeführten
Ich entferne auch das 'RNA mag ...', was in der Tat eine schlechte Art war, dies zu beschreiben.
Was bewirkt, dass sich die komplementäre Kopie eines RNA-Moleküls trennt?
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