Biology ea limolek'hule ea Livaerase tsa RNA
Livaerase tsa RNA ke sehlopha sa livaerase tseo lintho tsa tsona tsa lefutso li entsoeng ka ribonucleic acid (RNA). Sehlopha sena se kenyelletsa likokoana-hloko tse ngata tsa bohlokoa bathong, liphoofolong le limela, tse kang ntaramane, dengue, hepatitis C, polio, rabies, maselese le SARS-CoV-2. Ho ikhetha ha livaerase tsa RNA ho itšetlehile ka mekhoa ea tsona ea ho ikatisa, sekhahla se phahameng sa phetoho, le maano a ho qoba sesole sa 'mele se amohelang. Ho utloisisa baeloji ea limolek'hule tsa livaerase tsa RNA ho bohlokoa bakeng sa nts'etsopele ea liente, meriana ea antiviral le litsamaiso tsa ho lemoha.
1. Sebopeho sa genome le tlhophiso ea livaerase tsa RNA
Ka kakaretso, dijini tsa kokoana-hloko ya RNA e ka ba tse nang le strand e le nngwe (ssRNA) kapa tse nang le strand e pedi (dsRNA). Ho ssRNA, genome e ka ba positive-sense (+RNA) kapa negative-sense (−RNA). Dikokwana-hloko tsa +RNA di na le dijini tse ka sebetsang ka ho toba jwalo ka mRNA, kahoo di fetolelwa hang-hang ke di-ribosome tsa sele ya moamohedi kamora ho kena ka har'a cytoplasm. Mehlala e kenyelletsa Picornaviridae (mohlala, poliovirus) le Flaviviridae (mohlala, dengue). Ka lehlakoreng le leng, dikokwana-hloko tsa −RNA (mohlala, ntaramane le rabies) di na le dijini tse tlatsanang le mRNA, kahoo di tlameha ho ngolwa pele ho ba mRNA ke dienzyme tsa kokwana-hloko pele di ka fetolelwa.
Li-genome tsa kokoana-hloko ea RNA le tsona li ka aroloa ka likarolo kapa tsa se aroloe ka likarolo. Influenza e na le genome e aroloang ka likarolo, e lumellang "ho fapanyetsana," e leng phapanyetsano ea likarolo pakeng tsa kokoana-hloko ha e tšoaetsa sele e le 'ngoe. Ketsahalo ena e ka hlahisa mefuta e mecha e nang le monyetla oa ho baka mafu a maholo. Ho sa le joalo, kokoana-hloko e ngata ea RNA e na le genome e le 'ngoe, e telele eo hangata e kenyang polyprotein, e ntan'o aroloa hore e be liprotheine tse sebetsang.
Ntle le tatellano ea ho ngola liprotheine (liforeimi tse bulehileng tsa ho bala/li-ORF), li-genome tsa vaerase tsa RNA li na le likarolo tse sa ngoleng lipheletsong tsa 5' le 3' tse bohlokoa bakeng sa ho pheta-pheta ha RNA, phetolelo le botsitso. Meaho ea bobeli e kang li-hairpin le li-pseudoknot hangata e bontša ho tlamahana ha liprotheine tsa vaerase le lintlha tsa sele ea moamoheli.
2. Ho kena ha kokoana-hloko le ho lokolloa ha genome (ho se koahele)
Potoloho ea bophelo ea vaerase ea RNA e qala ha e tlama ho receptor ea bokaholimo ba sele ea moamoheli. Tšebelisano ena e khetholla tropism ea lisele le ho ikhetha ha moamoheli. Kamora ho hokahana, vaerase e kena ka endocytosis kapa membrane fusion. Livaerase tse koahetsoeng, joalo ka ntaramane le coronavirus, hangata li sebelisa membrane fusion, ha livaerase tse ngata tse sa koahetsoeng li kena ka endocytosis ebe li feta phetohong ea sebopeho ho lokolla capsid ea tsona.
Ts'ebetso ea ho hlobola lesela—ho lokolloa ha genome ea RNA ho tsoa ho capsid—ke mohato oa bohlokoa. Haeba RNA e sa lokolloe sebakeng le ka nako e nepahetseng, ho ikatisa ho ke ke ha etsahala. Livaeraseng tse ling, pH e tlase ho endosome e baka liphetoho sebopehong sa liprotheine tsa vaerase, e leng se lumellang genome ho baleha ho kena cytoplasm.
3. Phetolelo: kamoo divaerase di sebedisang di-ribosome tsa moamoheli
Kaha divaerase ha di na di-ribosome, di itshetlehile ka mechine ya phetolelo ya sele e amohelang. Divaerase tsa RNA di ka fetolelwa ka ho toba, empa di tlameha ho hlola ditshitiso tse mmalwa: tlholisano le mRNA ya sele, tlhoko ya "sekoahelo" pheletsong ya 5', le mekgwa ya taolo ya boleng ba sele.
Livaerase tse ling li na le bolelele ba lisenthimithara tse 5 tse koahetsoeng joalo ka mRNA ea moamoheli (mohlala, li-coronavirus), ha tse ling li sebelisa maano a mang, joalo ka sebaka sa ho kena ha ribosome (IRES) ho livaerase tsa picorna, e leng se lumellang ribosome ho qala phetolelo ntle le sekoahelo. Livaerase, tse kang ntaramane, le tsona li sebelisa "ho nka sekoahelo," ho utsoa sekoahelo ho mRNA ea moamoheli ho se sebelisa ho mRNA ea bona ea vaerase. Maano ana a bohlokoa baelojing ea limolek'hule tsa livaerase tsa RNA, kaha ke liphofu tse ka bang teng bakeng sa meriana ea antiviral.
Livaeraseng tse ngata tsa RNA, genome e fetoleloa ho ba polyprotein e le 'ngoe e kholo. Polyprotein ena e sebetsoa ke liprotheine tsa vaerase (kapa liprotheine tse amohelang) hore e be liprotheine tsa sebopeho le tse seng tsa sebopeho. Ka hona, liprotheine tsa vaerase ke lipheo tse ka sehloohong tsa phekolo, joalo ka ha ho bonoa kalafong ea hepatitis C le COVID-19.
4. Ho pheta-pheta ha RNA: karolo ea polymerase ea RNA e itšetlehileng ka RNA
Tšobotsi e hlalosang ka ho fetisisa ea livaerase tsa RNA ke tšebeliso ea tsona ea enzyme RNA-dependent RNA polymerase (RdRp) e itšetlehileng ka enzyme, polymerase e khonang ho kopitsa RNA ho tsoa template ea RNA. Lisele tsa batho ha li na RdRp bakeng sa ho ikatisa ha RNA ka cytoplasmic, kahoo enzyme ena e batla e lula e kolobiloe ke vaerase 'me ke sepheo se ikhethang sa lithethefatsi.
Mokhoa oa ho ikatisa hangata o etsahala "lifekthering tsa ho ikatisa," kapa likarolo tsa lera tse nchafalitsoeng ke livaerase tse tsoang li-organelle tsa sele (mohlala, reticulum ea endoplasmic). Likarolo tsena li thusa ho tsepamisa lintlha tsa ho ikatisa le ho sireletsa RNA ea vaerase ho li-sensor tsa 'mele tsa tlhaho.
Bakeng sa divaerase tsa +RNA, RdRp e qala ka ho etsa khoele ya α-RNA e le karolo e bohareng, ebe ho tloha ho template ena ya α-RNA, ho etswa dikopi tse ngata tse ntjha tsa α-RNA. Bakeng sa divaerase tsa α-RNA, RdRp e tlameha ho etsa mosebetsi wa ho ngola pele ho tshwaetso ho hlahisa mRNA. Maemong a mangata, RdRp e sebetsa mmoho le di-cofactor tse kang di-helicase (ho lokolla sebopeho sa RNA) le di-nucleotidyltransferases (ho thehwa ha di-cap kapa ho fetola dipheletso tsa RNA).
5. Liphetoho tsa tlhaho, mefuta e sa tšoaneng, le phetoho e potlakileng
RdRp ka kakaretso ha e na bokgoni ba ho hlahloba DNA polymerase, e leng se fellang ka sekgahla se phahameng sa phetoho dikokwana-hlokong tsa RNA. Sena se fella ka bongata ba dikokwana-hloko tse etsang "quasispecies," pokello ya mefuta e amanang haufi-ufi ka hara moamoheli a le mong. Molemo ona wa baeloji ke ho ikamahanya ka potlako le dikgatello tsa kgetho, tse kang di-antibodies, kalafo ya dikokwana-hloko, kapa dipharologanyo tikolohong ya dinama.
Leha ho le jwalo, sekgahla se phahameng sa diphetoho tsa lefutso le sona se beha kotsing ya "koduwa ya diphoso," pokello ya diphetoho tse senyang tse etsang hore vaerase e lahlehelwe ke matla a ho phela. Di-antiviral tse ding di sebedisa mohopolo ona ka ho eketsa diphoso tsa ho ikatisa. Ho thahasellisang ke hore di-coronavirus ke mokhelo o itseng, di na le enzyme ya ho hlahloba diphetoho (exoribonuclease) e fokotsang sekgahla sa diphetoho ha di bapiswa le divaerase tse ding tse ngata tsa RNA, e di dumella ho boloka di-genome tse kgolo.
6. Ponahalo ea liphatsa tsa lefutso: subgenomics, frameshifting, le regulation
Livaerase tsa RNA li sebelisa maqiti a fapaneng a limolek'hule ho eketsa tlhahisoleseling ea liphatsa tsa lefutso ka har'a li-genome tsa tsona tse nyane haholo. Mohlala ke ho thehoa ha li-mRNA tse ka tlas'a genome ka har'a li-coronavirus, tse nolofalletsang tlhahiso ea liprotheine tsa sebopeho ho tsoa libakeng tse itseng tsa genome. Hape ho na le mokhoa oa ho fetola foreimi ea ribosomal, o fetolang foreimi ea ho bala nakong ea phetolelo e le hore RNA e le 'ngoe e ka hlahisa liprotheine tse 'maloa tse fapaneng. Maano a mang a kenyelletsa ho emisa ho bala ha codon le ts'ebeliso ea li-promoters tsa kahare ho livaerase tse itseng.
Taolo ea tlhahiso ea liphatsa tsa lefutso hangata e amahanngoa le tatellano le sebopeho sa RNA, hammoho le likamano le liprotheine tsa vaerase le tsa moamoheli. Lielemente tsena li susumetsa hore na liprotheine tsa ho ikatisa li hlahisoa neng, hore na liprotheine tsa sebopeho li ba matla hakae, le hore na kokoana-hloko e khelosa mehloli ea sele joang.
7. Ho kopanya le ho lokolla
Ka mora hore genome e ncha le diprotheine tsa sebopeho di hlahiswe, vaerase e bokella karoloana e ntjha. Kopano e kenyeletsa ho paka RNA ka hara capsid, eo hangata e itshetlehileng hodima matshwao a ho paka ka hara RNA. Divaerase tse sa kwahelwang hangata di tswa ka ho lysis ya sele, ha divaerase tse kwahetsweng di thunya ka hara lera la sele kapa organelle, di sebedisa karolo ya lera jwalo ka enfelopo. Mokgwa wa ho thunya o hloka ho hokahana ha diprotheine tsa matrix, enfelopo ya glycoprotein, le dintho tsa sele.
8. Tšebelisano le sesole sa 'mele le maano a ho qoba
RNA ea vaerase e tsejoa ke li-sensor tsa tlhaho tsa 'mele tsa ho itšireletsa mafung tse kang RIG-I le MDA5, tse lemohang RNA ea kantle kapa meaho e itseng. Ho lemoha hona ho baka tlhahiso ea interferon le ho kenya tšebetsong liphatsa tse ngata tsa lefutso tse loantšang vaerase. Ho phela, livaerase tsa RNA li hlahisa liprotheine tse hanyetsanang le interferon, li pata RNA ea tsona ka ho koahela le methylation, kapa li pata ho ikatisa ha tsona ka har'a likarolo tsa lera.
Ntoa ena ea limolek'hule e khetholla boemo ba tšoaetso le sephetho sa tšoaetso. Liphetoho tse nyane liprotheineng tsa mohanyetsi oa 'mele li ka fetola bokhoni ba vaerase ba ho ata kapa ho baka mafu a tebileng haholoanyane.
9. Litlamorao tsa mekhoa ea phekolo, liente le tlhahlobo ea mafu
Tsebo ea baeloji ea limolek'hule tsa livaerase tsa RNA ke motheo oa boqapi ba bongaka. RdRp le liprotheine tsa vaerase ke lipheo tse hohelang tsa meriana hobane li bohlokoa ebile li ikhetha. Ka lehlakoreng la ente, ho utloisisa liprotheine tse holim'a metsi le matla a phetoho ea liphatsa tsa lefutso ho bohlokoa bakeng sa ho rala li-antigen tse tsitsitseng. Tlhahlobo ea limolek'hule tse kang RT-PCR e sebelisa taba ea hore genome ea vaerase ke RNA, e hlokang mohato oa ho fetolela morao ho fetolela RNA ho DNA pele e atolosoa.
Ho phaella moo, tlhokomelo ea liphatsa tsa lefutso e thusa ho latela kholo ea livaerase tsa RNA le ho lemoha mefuta e mecha. Sena se bohlokoa haholo bakeng sa livaerase tse fetohang ka potlako kapa tse kotsing ea ho hlophisoa bocha.
Qetello
Baeloji ea limolek'hule ea livaerase tsa RNA e bontša kamoo lintho tse phelang tse bonolo li ka sebelisang maano a rarahaneng a ho pholoha: ho kena liseleng, ho sebelisa li-ribosome tsa moamoheli, ho kopitsa li-genome ka RdRp, ho fetoha ka potlako ka phetoho ea liphatsa tsa lefutso, le ho qoba sesole sa 'mele. Kutloisiso e batsi ea lits'ebetso tsena ha se ea bohlokoa feela bakeng sa saense ea motheo ea virology empa hape e rala motheo oa taolo ea mafu ka liente, meriana ea antiviral, le mahlale a sejoale-joale a ho hlahloba. Ka tšokelo e ntseng e eketseha ea mafu a tšoaetsanoang, thuto ea livaerase tsa RNA e tla tsoela pele ho ba tšimo e amehang le e holang ka potlako.
