2) при созревании мРНК
3) для инициации синтеза белка
4) в процессе транскрипции
Правильный ответ: 1) для инициации синтеза ДНК. РНК-затравка, или праймер, представляет собой короткий фрагмент РНК, комплементарный матричной цепи. Она необходима потому, что ДНК-полимераза не способна начать синтез новой цепи de novo: фермент присоединяет первый дезоксирибонуклеотид только к уже существующей свободной 3′-гидроксильной группе.
Затравку синтезирует праймаза; у эукариот она входит в состав комплекса ДНК-полимераза α—праймаза. После образования РНК-праймера ДНК-полимераза продолжает удлинение цепи в направлении 5′→3′. На лидирующей цепи обычно требуется одна затравка, а на отстающей цепи праймеры формируются многократно для синтеза фрагментов Оказаки, которые затем соединяются ДНК-лигазой после удаления РНК-участков и их замещения ДНК.
При транскрипции РНК-полимераза начинает синтез РНК непосредственно после распознавания промотора и не нуждается в праймере. Созревание мРНК включает кэпирование, сплайсинг и полиаденилирование, но не инициируется РНК-затравкой. Инициация трансляции осуществляется с участием рибосомы, инициаторной тРНК и факторов инициации, а не за счёт праймера.
| Процесс | Фермент или комплекс | Нужна РНК-затравка | Ключевой принцип |
|---|---|---|---|
| Репликация ДНК у бактерий | Праймаза DnaG и ДНК-полимераза | Да | Праймаза создаёт короткий РНК-праймер с доступной 3′-ОН-группой для последующего синтеза ДНК |
| Репликация ядерной ДНК у эукариот | Комплекс праймаза—ДНК-полимераза α | Да | Сначала синтезируется РНК-участок, затем короткий фрагмент ДНК; дальнейшее удлинение выполняют полимеразы δ и ε |
| Синтез отстающей цепи | Праймаза, ДНК-полимераза, ДНК-лигаза | Многократно | Каждый фрагмент Оказаки начинается с отдельной РНК-затравки |
| Транскрипция | РНК-полимераза | Нет | Фермент распознаёт промотор и начинает синтез РНК de novo |
| Трансляция | Рибосома, инициаторная тРНК и факторы инициации | Нет | Старт определяется старт-кодоном мРНК и присоединением инициаторной тРНК |
| ПЦР | Термостабильная ДНК-полимераза | Нет, используются ДНК-праймеры | Синтез ампликона начинается от искусственно добавленных олигонуклеотидов ДНК |
После завершения репликации РНК-затравки удаляются специализированными нуклеазами или ферментными комплексами, а образовавшиеся промежутки заполняются ДНК. Нарушение праймирования или удаления праймеров может приводить к дефектам репликации и геномной нестабильности. Таким образом, принципиальное значение затравки заключается не в передаче генетической информации, а в предоставлении исходной 3′-ОН-группы для работы ДНК-полимеразы.