završetak

završetak je završna faza u replikaciji DNA. Njemu prethodi inicijacija i produžetak. Rani prekid replikacije može rezultirati ekspresijom skraćenih proteina i time mutacijom.

Što je raskid?

Tijekom replikacije ili redukcije, DNA nositelja genetske informacije umnožava se u pojedinim stanicama. Umnožavanje se odvija po principu polukonzervativnosti i obično dovodi do točno dupliciranja genetskih podataka. Replikacija se pokreće tijekom faze sinteze, prije faze mitoze i tako se odvija prije nego što se stanično jezgro podijeli.

Na početku replikacije, dvostruki lanac DNA odvojen je u pojedinačne niti na kojima se formiraju novi komplementarni lanci. Svaki lanac DNA određen je baznim redoslijedom suprotnog lanca. Replikacija DNA događa se u nekoliko faza. Prekid je treća i stoga posljednja faza replikacije. Prestanku prethodi inicijacija i produžetak.

Sinonimni izraz za izraz terminacije u ovom kontekstu je oznaka Faza raskida, Prekid ovdje znači "prekinuti" ili "prestati". Tijekom završetka, novonastali lanac mRNA odvaja se od stvarne DNK. Rad DNK polimeraze polako se bliži kraju. Prestanak replikacije DNK ne treba miješati sa završetkom replikacije RNA.

Funkcija i zadatak

U fazi replikacije inicijacije prvenstveno je regulacija replikacije. Određena je početna točka replikacije i odvija se takozvano prajmiranje. Nakon inicijacije započinje polimerizacija tijekom koje se odvija faza izduživanja. Enzim DNK polimeraza razdvaja komplementarne lance DNK u pojedine lance i čita baze pojedinih lanaca jedna za drugom. U ovoj se fazi odvija polukontinuirano udvostručenje, što uključuje još jednu fazu prajmiranja.

Tek nakon inicijacije i produženja slijedi faza prestanka unutar replikacije. Prestanak se razlikuje od životnog oblika do životnog oblika. Kod eukariota poput ljudi DNK je strukturiran u prstenu. Uključuje i terminacijske sekvence koje odgovaraju dvije različite sekvence, od kojih je svaka relevantna za vilicu za replikaciju.

Prekid obično ne pokreću posebni mehanizmi. Čim se dvije vilice za umnožavanje pokreću zajedno ili se DNK završava, na tom mjestu se replikacija automatski završava. Ovako se replikacija prekida u automatskom mehanizmu.

Završni nizovi su kontrolni elementi. Oni osiguravaju da faza replikacije kontrolirano dođe do određene krajnje točke usprkos različitim brzinama replikacije u dvije replike. Sva mjesta završavanja odgovaraju mjestima vezanja za protein Tus, "tvar koja koristi termin". Ovaj protein blokira replikativnu helikazu DnaB i na taj način zaustavlja replikaciju.

Kod eukariota replicirani nizovi prstena ostaju povezani jedan s drugim čak i nakon replikacije. Veza odgovara terminalnoj točki. Tek nakon diobe stanica razdvajaju se raznim procesima i mogu se podijeliti. Veza koja ostaje do nakon što se čini da dioba stanica igra ulogu u kontroliranoj distribuciji.

Postoje dva glavna mehanizma koja igraju ulogu u konačnom odvajanju DNK prstenova. U razdvajanju su uključeni enzimi kao što su topoizomeraza tipa I i II. Konačno, pomoćni protein prepoznaje stop kodon za vrijeme prekida. To uzrokuje pad polipeptida s ribosoma, jer ne postoji t-RNA s prikladnim antikodonom za zaustavni kodon. Ribosom se na kraju raspada na svoje dvije podjedinice.

Bolesti i bolesti

Svi procesi umnožavanja genetskog materijala u smislu replikacije su komplicirani i zahtijevaju velike troškove tvari i energije u stanici. Iz tog razloga lako se mogu pojaviti pogreške spontane replikacije. Ako se genetski materijal spontano promijeni ili inducira izvana, govorimo o mutacijama.

Pogreške kopiranja mogu dovesti do nedostajućih baza, biti povezane s promijenjenim bazama ili zbog pogrešnog uparivanja baza. Uz to, brisanje i umetanje pojedinih ili više nukleotida unutar dva lanca DNA može dovesti do pogreške u replikaciji. Isto se odnosi i na dimere pirimidina, puknuće niti pogreške umrežavanja u DNA lancima.

U slučaju pogreške replikacije dostupni su zasebni mehanizmi za popravak. Mnoge navedene pogreške ispravljaju se DNK polimerazom koliko je to moguće. Točnost replikacije je relativno visoka. Stopa pogreške samo je jedna pogreška po nukleotidu, a to je zbog različitih upravljačkih sustava.

Na primjer, kontrolni mehanizam eukariotskih stanica poznat je kao raspad mRNA posredovana glupošću, koji može prepoznati neželjene zaustavne kodone unutar mRNA i tako spriječiti da skraćeni proteini pronađu ekspresiju.

Preuranjeni stop kodoni u mRNA nastaju zbog mutacije gena. Takozvane besmislene mutacije ili alternativno i neispravno spajanje mogu rezultirati skraćenim proteinima koji su pod utjecajem funkcionalnih gubitaka. Upravljački mehanizmi ne mogu uvijek ispraviti pogreške.

Postoje tri različita oblika autosomno recesivnog poremećaja β-talasemije: prvi je homozigotna talasemija, ozbiljna bolest koja se može pratiti do vaše gluposti mutacije. Heterozigotna talasemija blaža je bolest u kojoj se besmislene mutacije nalaze samo u jednoj kopiji gena β-globina. Mehanizmom propadanja mRNA posredovanog glupošću, mRNA neispravnog gena može se razgraditi do te mjere da se izražavaju samo zdravi geni.

Kod heterorozne talasemije, a time i do umjerenog oblika bolesti, besmislena mutacija je u posljednjem egzonu mRNA, tako da se mehanizmi kontrole ne aktiviraju. Iz tog razloga, pored zdravog β-globina, nastaje i skraćeni β-globin.Eritrociti s oštećenim β-globinom propadaju.

Drugi primjer neuspjeha kontrolnog mehanizma je Duchenneova mišićna distrofija, koja također nastaje zbog gluposti mutacije u mRNA. U ovom slučaju kontrolni mehanizam razgrađuje mRNA, ali time uzrokuje potpuni gubitak takozvanog proteina distrofina.