terminare

terminare este faza finală în replicarea ADN-ului. Este precedată de inițiere și alungire. O încetare precoce a replicării poate duce la exprimarea proteinelor scurtate și astfel la o mutație.

Care este rezilierea?

În timpul replicării sau reduplicării, ADN-ul purtător de informații genetice este înmulțit în celule individuale. Duplicarea are loc după principiul semi-conservator și duce de obicei la o duplicare exactă a informațiilor genetice. Replicarea este declanșată în faza de sinteză, înainte de faza de mitoză și are loc astfel înainte de a se diviza nucleul celular.

La începutul replicării, catenele duble de ADN sunt separate în catene unice, pe care se formează noi catene complementare. Fiecare catenă de ADN este determinată de secvența de bază a catenei opuse. Replicarea ADN-ului are loc în mai multe faze. Încetarea este a treia și, prin urmare, ultima fază a replicării. Încetarea este precedată de inițiere și alungire.

Un termen sinonim pentru expresia rezilierii în acest context este desemnarea Faza de încheiere. Încetarea de aici înseamnă „anulare” sau „încheiere”. În timpul terminării, noua catenă de mARN se formează din ADN-ul propriu-zis. Activitatea ADN-polimerazei ajunge încetul cu încetul. Încetarea replicării ADN nu trebuie confundată cu încetarea replicării ARN.

Funcție și sarcină

În faza de replicare a inițierii, în primul rând are loc reglementarea replicării. Punctul de plecare al replicării este determinat și are loc așa-numita amorsare. După inițiere, începe polimerizarea, timp în care are loc faza de alungire. Enzima ADN polimeraza separă catene complementare de ADN în catene unice și citește bazele catenelor singulare una după alta. În această fază are loc dublarea semi-discontinuă, care include o altă fază de amorsare.

Doar după inițiere și alungire, urmează faza de încetare în cadrul replicării. Încetarea diferă de la forma de viață la forma de viață. În eucariote precum oamenii, ADN-ul are o structură circulară. De asemenea, include secvențe de terminare care corespund a două secvențe diferite, fiecare dintre acestea fiind relevantă pentru o furcă de replicare.

Încetarea nu este de obicei declanșată de mecanisme speciale. Imediat ce două furci de replicare rulează împreună sau ADN-ul se termină, replicarea se încheie automat în acest moment. Replicarea este încheiată într-un mecanism automat.

Secvențele de terminare sunt elemente de control. Ei se asigură că faza de replicare ajunge la un punct final specific într-o manieră controlată, în ciuda diferitelor viteze de replicare din cele două furci de replicare. Toate site-urile de terminare corespund siturilor de legare pentru proteina Tus, „substanța care utilizează terminusul”. Această proteină blochează renactiva elicază DnaB și astfel oprește replicarea.

În eucariote, catenele inelare replicate rămân conectate între ele chiar și după replicare. Conexiunea corespunde punctului terminal. Numai după divizarea celulelor sunt separate prin diferite procese și pot fi astfel împărțite. Conexiunea care rămâne până după divizarea celulelor pare să joace un rol în distribuția controlată.

Există două mecanisme principale care joacă un rol în separarea finală a inelelor de ADN. Enzimele precum topoizomeraza de tip I și de tip II sunt implicate în separare. În cele din urmă, o proteină auxiliară recunoaște codonul stop în timpul terminării. Acest lucru face ca polipeptida să cadă de pe ribozom, deoarece nu este disponibil un ARN t cu un anticod adecvat pentru codonul de oprire. În cele din urmă, ribozomul se descompune în cele două subunități ale sale.

Boli și afecțiuni

Toate procesele de dublare a materialului genetic în sensul replicării sunt complicate și necesită o cheltuială mare de substanțe și energie în interiorul celulei. Din acest motiv, pot apărea cu ușurință erori de replicare spontană. Dacă materialul genetic se schimbă spontan sau este indus din exterior, vorbim de mutații.

Erorile de replicare pot duce la lipsă de baze, pot fi asociate cu baze schimbate sau pot fi cauzate de împerecherea de baze incorecte. În plus, ștergerea și introducerea de nucleotide unice sau multiple în cele două catene de ADN pot duce la erori de replicare. Același lucru este valabil pentru dimerii pirimidină, pauze de catenă și erori de legătură încrucișată în catenele ADN.

Mecanismele de reparare separate sunt disponibile în cazul unei erori de replicare. Multe dintre erorile menționate sunt corectate pe cât posibil de ADN polimerază. Precizia replicării este relativ ridicată. Rata de eroare este doar o eroare per nucleotidă, care se datorează diferitelor sisteme de control.

De exemplu, un mecanism de control al celulelor eucariote este cunoscut sub denumirea de descompunere a ARNm mediat de nonsens, care poate recunoaște codonii de stop nedoriti din ARNm și astfel împiedică proteine ​​scurtate să găsească expresie.

Codonii de oprire prematură în mRNA se datorează mutațiilor genice. Așa-numitele mutații prostii sau splicarea alternativă și defectuoasă pot duce la scurtarea proteinelor care sunt afectate de pierderi funcționale. Mecanismele de control nu pot întotdeauna corecta erorile.

Tulburarea β-talasemie recesivă autosomală recesivă are trei forme diferite: prima este talasemia homozigotă, o boală gravă care este cauzată de mutația voastră fără sens. Talasemia heterozigotă este o boală mai ușoară în care mutațiile prostii se găsesc doar într-o singură copie a genei β-globină. Prin mecanismul de descompunere a ARNm mediat de prostii, mARNul genei defecte poate fi degradat într-o asemenea măsură încât se exprimă doar gene sănătoase.

În talasemia heterozigotă și, astfel, forma moderată a bolii, mutația nonsensului se află în ultimul exon mARN, astfel încât mecanismele de control nu sunt activate. Din acest motiv, pe lângă β-globina sănătoasă, se formează și β-globină scurtată.Eritrocitele cu β-globina defectă dispar.

Un alt exemplu de eșec al mecanismului de control este distrofia musculară Duchenne, care se datorează, de asemenea, unei mutații nonsens în ARNm. În acest caz, mecanismul de control descompun mARN, dar provoacă astfel o pierdere totală a așa-numitei proteine ​​distrofine.