Sonlandırma

Sonlandırma DNA replikasyonundaki son aşamadır. Başlatma ve uzamadan önce gelir. Replikasyonun erken sonlandırılması, kısaltılmış proteinlerin ekspresyonuna ve dolayısıyla bir mutasyona neden olabilir.

Fesih nedir?

Çoğaltma veya yeniden çoğaltma sırasında, genetik bilgi taşıyıcı DNA, tek tek hücrelerde çoğalır. Çoğaltma, yarı muhafazakar ilkeye göre gerçekleşir ve genellikle genetik bilginin tam bir kopyasına yol açar. Replikasyon, sentez aşamasında, mitoz aşamasından önce tetiklenir ve böylece hücre çekirdeği bölünmeden önce gerçekleşir.

Çoğaltmanın başlangıcında, DNA çift sarmalı, üzerinde yeni tamamlayıcı şeritlerin oluşturulduğu tek sarmallara ayrılır. Her bir DNA ipliği, karşıt ipliğin baz sekansı tarafından belirlenir. DNA replikasyonu birkaç aşamada gerçekleşir. Fesih, çoğaltmanın üçüncü ve dolayısıyla son aşamasıdır. Sonlandırmadan önce başlatma ve uzatma gelir.

Bu bağlamda fesih ifadesi için eşanlamlı bir terim, Sonlandırma aşaması. Buradaki fesih, "iptal" veya "fesih" anlamına gelir. Sonlandırma sırasında, yeni oluşan mRNA zinciri gerçek DNA'dan ayrılır. DNA polimerazın çalışması yavaş yavaş sona eriyor. DNA replikasyonunun sonlandırılması, RNA replikasyonunun sonlandırılması ile karıştırılmamalıdır.

İşlev ve görev

Başlamanın çoğaltma aşamasında, öncelikle çoğaltmanın düzenlenmesi gerçekleşir. Çoğaltmanın başlangıç ​​noktası belirlenir ve sözde hazırlama gerçekleşir. Başladıktan sonra, uzama aşamasının geçtiği polimerizasyon başlar. DNA polimeraz enzimi, tamamlayıcı DNA ipliklerini tek ipliklere ayırır ve tekli ipliklerin bazlarını birbiri ardına okur. Bu aşamada, başka bir hazırlama aşamasını içeren yarı süreksiz ikiye katlama gerçekleşir.

Yalnızca başlatma ve uzamadan sonra, sonlandırma aşaması çoğaltma dahilinde gerçekleşir. Sonlandırma, yaşam formundan yaşam formuna farklılık gösterir. İnsanlar gibi ökaryotlarda DNA bir halka şeklinde yapılandırılmıştır. Ayrıca, her biri bir çoğaltma çatalıyla ilgili olan iki farklı diziye karşılık gelen sonlandırma dizilerini de içerir.

Fesih genellikle özel mekanizmalar tarafından tetiklenmez. İki replikasyon çatalı birlikte çalışır çalışmaz veya DNA biter bitmez, replikasyon bu noktada otomatik olarak sona erer. Çoğaltma, otomatik bir mekanizmada sonlandırılır.

Sonlandırma dizileri kontrol öğeleridir. İki çoğaltma çatalındaki farklı çoğaltma hızlarına rağmen, çoğaltma aşamasının belirli bir son noktaya kontrollü bir şekilde ulaşmasını sağlarlar. Tüm sonlandırma bölgeleri, "madde kullanan uç" Tus proteini için bağlanma bölgelerine karşılık gelir. Bu protein, replikatif sarmal DnaB'yi bloke eder ve böylece replikasyonu durdurur.

Ökaryotlarda, çoğaltılmış halka şeritleri, çoğaltmadan sonra bile birbirine bağlı kalır. Bağlantı, terminal noktasına karşılık gelir. Ancak hücre bölünmesinden sonra çeşitli işlemlerle ayrılırlar ve böylelikle bölünebilirler. Hücre bölünmesinin sonrasına kadar kalan bağlantı, kontrollü dağıtımda rol oynuyor gibi görünüyor.

DNA halkalarının nihai ayrışmasında rol oynayan iki ana mekanizma vardır. Tip I ve tip II topoizomeraz gibi enzimler ayırmada rol oynar. Son olarak, yardımcı bir protein, sonlandırma sırasında durdurma kodonunu tanır. Bu, durdurma kodonu için uygun bir antikodonlu t-RNA bulunmadığından polipeptidin ribozomdan düşmesine neden olur. Ribozom nihayetinde iki alt birimine ayrılır.

Hastalıklar ve rahatsızlıklar

Genetik materyali çoğaltma anlamında ikiye katlamak için tüm işlemler karmaşıktır ve hücre içinde yüksek miktarda madde ve enerji harcanmasını gerektirir. Bu nedenle kendiliğinden çoğaltma hataları kolaylıkla ortaya çıkabilir. Genom kendiliğinden değişirse veya dışarıdan indüklenirse, mutasyonlardan söz ederiz.

Çoğaltma hataları, eksik bazlarla sonuçlanabilir, değişen bazlarla ilişkilendirilebilir veya yanlış baz eşleştirmesinin sonucu olabilir. Ek olarak, iki DNA zinciri içindeki tekli veya çoklu nükleotitlerin silinmesi ve eklenmesi replikasyon hatalarına yol açabilir. Aynısı pirimidin dimerleri, iplik kopmaları ve DNA zincirlerindeki çapraz bağlanma hataları için de geçerlidir.

Bir çoğaltma hatası durumunda ayrı onarım mekanizmaları mevcuttur. Bahsedilen hataların çoğu, mümkün olduğu kadar DNA polimeraz ile düzeltilir. Çoğaltma doğruluğu nispeten yüksektir. Hata oranı, farklı kontrol sistemlerinden kaynaklanan, nükleotid başına yalnızca bir hatadır.

Örneğin, ökaryotik hücrelerin bir kontrol mekanizması, mRNA'daki istenmeyen durdurma kodonlarını tanıyabilen ve böylece kısaltılmış proteinlerin ekspresyonu bulmasını önleyebilen anlamsız aracılı mRNA bozunması olarak bilinir.

MRNA'daki erken durdurma kodonları, gen mutasyonlarından kaynaklanır. Sözde anlamsız mutasyonlar veya alternatif ve hatalı ekleme, fonksiyonel kayıplardan etkilenen kısaltılmış proteinlerle sonuçlanabilir. Kontrol mekanizmaları her zaman hataları düzeltemez.

Otozomal resesif kalıtsal bozukluk β-talasemi üç farklı biçimde ortaya çıkar: Birincisi, saçma mutasyonunuza kadar izlenebilen ciddi bir hastalık olan homozigot talasemidir. Heterozigot talasemi, anlamsız mutasyonların yalnızca β-globin geninin tek bir kopyasında bulunduğu daha hafif bir hastalıktır. Anlamsız aracılı mRNA bozunum mekanizması yoluyla, hatalı genin mRNA'sı, yalnızca sağlıklı genlerin eksprese edileceği ölçüde bozunabilir.

Heterozigot talasemide ve dolayısıyla hastalığın orta dereceli formunda, anlamsız mutasyon son mRNA eksonundadır, böylece kontrol mekanizmaları aktive olmaz. Bu nedenle sağlıklı β-globine ek olarak kısaltılmış β-globin de oluşur.-Globin bozukluğuna sahip eritrositler yok olur.

Kontrol mekanizmasındaki başarısızlığın bir başka örneği de mRNA'daki anlamsız bir mutasyona bağlı olan Duchenne kas distrofisidir. Bu durumda, kontrol mekanizması mRNA'yı bozar, ancak böylece sözde distrofin proteininin tamamen kaybına neden olur.