Primerii acidului ribonucleic (ARN) joacă un rol esențial în replicarea acidului dezoxiribonucleic (ADN), copierea moleculelor de ADN care are loc în toate organismele vii. Replicarea permite unui organism să transmită descendenților informații genetice, conținute într-o copie a ADN-ului său. Primerii ARN ajută la inițierea replicării la nivel molecular. Acţionează împreună cu mai multe enzime, sau proteine, care catalizează reacţiile implicate în acest proces.
ARN, ca și ADN-ul, este o moleculă formată din subunități numite nucleotide. Fiecare nucleotidă dintr-un lanț de ARN sau ADN conține un compus chimic cunoscut sub numele de nucleobază. Nucleobazele ADN sunt adenina, timina, guanina si citozina. În ARN, compusul uracil este folosit în locul timinei, dar celelalte nucleobaze sunt aceleași ca și în ADN.
Fiecare nucleobază dintr-o catenă de ARN sau ADN se leagă chimic cu o nucleobază complementară pe o altă catenă de ADN sau ARN pentru a forma o pereche de baze, creând o dublă helix. Adenina se asociază cu timină sau uracil, în timp ce guanina se perechează cu citozina. Modelul de unități repetate creează o secvență în care informațiile genetice pot fi stocate.
În timpul replicării, enzima helicaza desparte legăturile dintre nucleotide și separă molecula de ADN în cele două catene constitutive ale sale. O altă enzimă, ADN polimeraza, leagă nucleotide complementare la fiecare catenă. Acest proces creează un duplicat al moleculei originale de ADN, folosind fiecare dintre cele două catene complementare ca șablon.
ADN polimeraza poate adăuga nucleotide unei catene în curs de dezvoltare, dar nu poate crea o nouă catenă de la zero. Aici intră primerii ARN. Primerii ARN sunt catene scurte de aproximativ 10 sau 11 nucleotide fiecare și sunt formați de primaza enzimatică. Primaza se leagă de helicază pentru a forma o structură cunoscută sub numele de primozom. Primosomul atașează nucleotidele complementare la molecula de ADN monocatenar, creând un primer ARN, iar acțiunea primerilor ARN de-a lungul lanțului declanșează ADN polimeraza.
Aranjarea atomilor în moleculele de nucleotide face ca catenele de ADN și ARN să aibă direcționalitate – fiecare catenă are o orientare specifică. Capetele catenelor sunt denumite în funcție de zona moleculei de nucleotide cu care se termină. Capătul cu cinci prime (5’) al unei catene se termină cu al cincilea atom de carbon din structura inelului de carbon al moleculei. Catenele complementare sunt orientate una față de cealaltă, astfel încât cealaltă catenă ar avea un capăt cu trei prime (3’) în acea locație, care se termină în al treilea atom de carbon. Pentru a vizualiza acest lucru, dacă o șuviță dintr-un dublu helix se desfășoară de la 5’ la 3’ de la stânga la dreapta, șuvița opusă trebuie să ruleze de la 3’ la 5’ de la stânga la dreapta.
ADN polimeraza poate adăuga numai nucleotide la capătul 3’, lucrând spre capătul 5’. Este necesar doar un primer ARN pentru a începe acest proces din catena principală, care se termină în 3′. Replicarea firului opus întârziat este mai complicată. ADN polimeraza adaugă nucleotide înapoi de-a lungul acestei catene în mod intermitent, lucrând în secvențe scurte pe măsură ce catenele sunt divizate. Fiecare secvență necesită un primer ARN la începutul ei, astfel încât sunt necesari mai mulți primeri ARN pentru a replica catena întârziată.