Darbības izbeigšana: funkcija, uzdevumi, loma un slimības

Terminācija ir pēdējā DNS replikācijas fāze. Pirms tā sākas iniciācija un pagarinājums. Priekšlaicīga replikācijas pārtraukšana var izraisīt saīsinātas izpausmes proteīni un līdz ar to mutāciju.

Kas ir izbeigšana?

Terminācija ir pēdējais posms DNS replikācijā. Replikācijas vai reduplikācijas laikā ģenētiskās informācijas nesēja DNS tiek reizināta atsevišķās šūnās. Replikācija notiek pēc semikonservatīviem principiem, un tā parasti rada precīzu ģenētiskās informācijas dublēšanos. Replikācija tiek uzsākta sintēzes fāzē, pirms mitozes fāzes, un tādējādi notiek pirms šūnu kodola dalīšanās. DNS dubultā virkne tiek atdalīta atsevišķās virknēs replikācijas sākumā, kur notiek jauna komplementāru virkņu veidošanās. Katru DNS virkni nosaka pretējās virknes bāzes secība. DNS replikācija notiek vairākās fāzēs. Pārtraukšana ir trešā un pēdējā replikācijas fāze. Pirms izbeigšanas sākas iniciācija un pagarinājums. Sinonīms termins izbeigšanas izpausmei šajā kontekstā ir termina izbeigšanas fāze. Līguma izbeigšana šeit nozīmē “izbeigšana” vai “izbeigšana”. Pārtraukšanas laikā jaunizveidotā mRNS daļējā virkne atdalās no faktiskās DNS. Tādējādi DNS polimerāzes darbs lēnām beidzas. DNS replikācijas pārtraukšanu nevajadzētu jaukt ar RNS replikācijas pārtraukšanu.

Funkcija un uzdevums

Iniciācijas replikācijas fāze galvenokārt ir vieta, kur notiek replikācijas regulēšana. Tiek noteikts replikācijas sākuma punkts un notiek tā sauktā gruntēšana. Pēc iniciēšanas sākas polimerizācija, kurā iziet pagarinājuma fāze. Fermenta DNS polimerāze sadala komplementāros DNS pavedienus atsevišķos pavedienos un nolasa bāzes no atsevišķiem pavedieniem viens pēc otra. Šajā fāzē notiek daļēji nepārtraukta dublēšanās, kas ietver atkārtotu gruntēšanas fāzi. Replikācijas laikā pēc beigu fāzes seko tikai iniciācijai un pagarinājumam. Likvidācija dažādās dzīves formās atšķiras. Tādos eikariotos kā cilvēki DNS ir apļveida struktūra. Tas ietver beigu secības, kas atbilst divām atšķirīgām sekvencēm, no kurām katra ir svarīga replikācijas dakšai. Izbeigšanu parasti neizraisa īpaši mehānismi. Tiklīdz divas replikācijas dakšas saskaras ar otru vai DNS beidzas, šajā brīdī replikācija tiek automātiski pārtraukta. Tādējādi replikācijas pārtraukšana notiek automātismā. Pārtraukšanas secības ir vadības elementi. Tie nodrošina, ka replikācijas fāze kontrolētā veidā sasniedz noteiktu beigu punktu, neskatoties uz atšķirīgo replikācijas ātrumu abās replikācijas dakšās. Visas beigu vietas atbilst Tus olbaltumvielu - “gala izmantojošās vielas” - saistīšanās vietām. Šis proteīns izraisa replikatīvās helikāzes DnaB blokādi, uzsākot replikācijas apstāšanos. Eikariotos replikētie gredzenu pavedieni pēc replikācijas paliek savienoti. Savienojums atbilst katrai no termināļu vietnēm. Tikai pēc šūnu dalīšanas tos atdala dažādi procesi, ļaujot tiem sadalīties. Šķiet, ka noturīgajam savienojumam līdz šūnu dalīšanai ir nozīme kontrolētajā sadale. DNS gredzenu galīgajā atdalīšanā lomu spēlē divi galvenie mehānismi. Fermenti piemēram, I un II tipa topoizomerāze ir iesaistīta atdalīšanā. Visbeidzot, palīgproteīns atpazīšanas laikā atpazīst stop kodonu. Tādējādi polipeptīds nokrīt no ribosomas, jo nav pieejama t-RNS ar pieturas kodonam piemērotu antikodonu. Tādējādi ribosoma galu galā sadalās divās apakšvienībās.

Slimības un traucējumi

Visi procesi, kas saistīti ar ģenētiskā materiāla pavairošanu replikācijas ziņā, ir sarežģīti, un šūnā tie prasa daudz materiālu un enerģijas. Šī iemesla dēļ viegli var rasties spontānas replikācijas kļūdas. Spontāni vai ārēji izraisot ģenētiskā materiāla izmaiņas, mēs runāt par mutācijām. Replikācijas kļūdu rezultātā var trūkst bāzesvar būt saistīts ar mainītām bāzēm vai arī nepareizas bāzes savienošanas dēļ. Turklāt atsevišķu vai vairāku nukleotīdu dzēšana un ievietošana divos DNS pavedienos var arī vadīt uz replikācijas kļūdām. Tas pats attiecas uz pirimidīna dimēriem, virkņu pārtraukumiem un DNS virkņu šķērssaistīšanas kļūdām. Replikācijas kļūdas gadījumā ir pieejami iekšējie labošanas mehānismi. Tādējādi daudzas no minētajām kļūdām pēc iespējas tiek labotas ar DNS polimerāzi. Replikācijas precizitāte ir salīdzinoši augsta. Kļūdu līmenis ir tikai viena kļūda uz nukleotīdu, kas ir saistīts ar dažādām kontroles sistēmām. Piemēram, bezjēdzības izraisīta mRNS sabrukšana ir eikariotu šūnu kontroles mehānisms, kas mRNS var atklāt nevēlamus apstāšanās kodonus un tādējādi novērst sagrieztus proteīni no izteiksmes atrašanas. Priekšlaicīgas apstāšanās kodoni mRNS rodas no gēns mutācijas. Tā sauktās nejēdzīgās mutācijas vai alternatīva un nepilnīga savienošana var izraisīt saīsinātu proteīni kuras ietekmē funkcijas zudums. Kontroles mehānismi ne vienmēr var labot kļūdas. Ir trīs dažādas autosomāli recesīvās slimības formas β-talasēmija: pirmā ir homozigota talasēmija, smaga slimība, kas izriet no jūsu nejēdzīgās mutācijas. Heterozigots talasēmija ir vieglāka slimība, kurā bezjēdzīgas mutācijas ir tikai vienā β-globīna eksemplārā gēns. Izmantojot bezjēdzības mRNS sabrukšanas mehānismu, bojātā mRNS gēns var noārdīties tādā mērā, ka tiek izteikti tikai veselīgi gēni. Heterozigotā talasēmija, un līdz ar to vidēji smaga slimības forma, bezjēdzīgā mutācija atrodas pēdējā mRNS eksonā, tāpēc kontroles mehānismi netiek aktivizēti. Šī iemesla dēļ papildus veselīgajam β-globīnam tiek ražots saīsināts β-globīns. Eritrocīti ar bojāto β-globīnu iet bojā. Vēl viens kontroles mehānisma atteices piemērs ir Duchenne muskuļu distrofija, kas ir saistīts arī ar nejēdzīgu mutāciju mRNS. Šajā gadījumā kontroles mehānisms degradē mRNS, bet tādējādi izraisa tā dēvēto distrofīna proteīna kopējo zudumu.