Nutraukimas

Nutraukimas yra paskutinė DNR replikacijos fazė. Prieš tai pradedama iniciacija ir pailginimas. Ankstyvas replikacijos nutraukimas gali sukelti sutrumpintų baltymų ekspresiją ir tokiu būdu mutaciją.

Kas yra nutraukimas?

Replikacijos ar redukcijos metu genetinės informacijos nešiklio DNR padaugėja atskirose ląstelėse. Dauginimas vyksta pusiau konservatyviu principu ir paprastai lemia tikslią genetinės informacijos dubliavimąsi. Replikacija sužadinama sintezės fazėje, prieš mitozės fazę, taigi vyksta prieš ląstelės branduolį dalijantis.

Replikacijos pradžioje DNR dviguba grandinė yra padalijama į pavienes gijas, ant kurių formuojasi nauji komplementarūs ruožai. Kiekvieną DNR grandinę nustato priešingos grandinės bazinė seka. DNR replikacija vyksta keliomis fazėmis. Nutraukimas yra trečioji, taigi ir paskutinė replikacijos fazė. Prieš nutraukimą inicijuojamas ir pailginamas.

Sąvoka, reiškianti nutraukimą, yra sinonimas - žymėjimas Nutraukimo fazė. Nutraukimas čia reiškia „nutraukti“ arba „nutraukti“. Baigimo metu naujai suformuota mRNR grandinė atsiskiria nuo tikrosios DNR. DNR polimerazės darbas pamažu baigiasi. DNR replikacijos pabaiga neturėtų būti painiojama su RNR replikacijos nutraukimu.

Funkcija ir užduotis

Pradėjimo replikacijos fazėje pirmiausia vyksta replikacijos reguliavimas. Nustatomas pradinis replikacijos taškas ir vyksta vadinamasis gruntavimas. Po iniciacijos prasideda polimerizacija, kurios metu vyksta pailgėjimo fazė. Fermento DNR polimerazė atskiria papildomas DNR grandines į atskiras gijas ir skaito atskirų gijų pagrindus viena po kitos. Šioje fazėje vyksta pusiau nepertraukiamas dvigubinimas, kuris apima ir kitą gruntavimo fazę.

Tik po iniciacijos ir pailginimo pasibaigia replikacijos nutraukimo fazė. Nutraukimas skiriasi nuo gyvenimo formos iki gyvenimo formos. Tokiuose eukariotuose kaip žmonės, DNR yra struktūrizuota žiede. Tai taip pat apima užbaigimo sekas, atitinkančias dvi skirtingas sekas, kurių kiekviena yra aktuali replikacijos šakutei.

Nutraukimo paprastai nesukelia specialūs mechanizmai. Kai tik dvi replikacijos šakutės paleidžiamos kartu arba DNR pasibaigia, replikacija automatiškai pasibaigia šioje vietoje. Replikacija nutraukiama naudojant automatinį mechanizmą.

Nutraukimo seka yra valdymo elementai. Jie užtikrina, kad replikacijos fazė kontroliuojamu būdu pasiekia konkretų galinį tašką, nepaisant skirtingo replikacijos greičio dviejose replikavimo šakėse. Visos pabaigos vietos atitinka „Tus“ baltymo, „termino, naudojančio medžiagą“, surišimo vietas. Šis baltymas blokuoja replikacinę helikazę DnaB ir taip sustabdo replikaciją.

Eukariotuose pakartotos žiedo sruogos lieka sujungtos viena su kita net po replikacijos. Ryšys atitinka galinį tašką. Tik po ląstelių padalijimo jie yra atskirti įvairiais procesais ir tokiu būdu gali būti suskaidomi. Panašu, kad ryšys, kuris išlieka iki pasibaigus ląstelių dalijimui, yra kontroliuojamas paskirstymas.

Yra du pagrindiniai mechanizmai, kurie vaidina svarbų vaidmenį atskyrus DNR žiedus. Atskyrime dalyvauja tokie fermentai kaip I ir II tipo topoizomerazės. Galiausiai pagalbinis baltymas atpažįsta sustabdymo kodoną nutraukimo metu. Dėl to polipeptidas nukrenta iš ribosomos, nes nėra jokios t-RNR su tinkamu antikodonu sustabdymo kodonui. Galų gale ribosoma suskaidoma į du subvienetus.

Ligos ir negalavimai

Visi genetinės medžiagos padvigubinimo procesai replikacijos prasme yra sudėtingi ir reikalauja didelių medžiagų ir energijos sąnaudų ląstelėje. Dėl šios priežasties gali lengvai atsirasti savaiminio replikacijos klaidų. Jei genetinė medžiaga keičiasi savaime arba yra sukeliama iš išorės, mes kalbame apie mutacijas.

Dėl replikacijos klaidų gali trūkti bazių, būti susietoms su pakeistomis bazėmis arba dėl netinkamos bazių poravimo. Be to, pavienių ar kelių nukleotidų ištrynimas ir įdėjimas į dvi DNR grandines gali sukelti replikacijos klaidas. Tas pats pasakytina apie pirimidino dimerus, stygų nutrūkimą ir kryžminio sujungimo klaidas DNR grandinėse.

Atstatymo klaidos atveju galimi atskiri remonto mechanizmai. Daugelį paminėtų klaidų kiek įmanoma ištaiso DNR polimerazė. Replikacijos tikslumas yra gana didelis. Klaidų lygis yra tik viena paklaida kiekviename nukleotide, kurią lemia skirtingos kontrolės sistemos.

Pavyzdžiui, eukariotų ląstelių kontrolės mechanizmas yra žinomas kaip nesąmonių sukeliamas mRNR irimas, kuris atpažįsta nepageidaujamus kodonus mRNR viduje ir taip apsaugo sutrumpintus baltymus nuo išraiškos.

Priešlaikiniai stop kodonai mRNR atsiranda dėl genų mutacijų. Vadinamosios nesąmonių mutacijos arba alternatyvus ir netinkamas splaisingas gali sukelti baltymų sutrumpėjimą, kuriems įtakos turi funkciniai nuostoliai. Valdymo mechanizmai ne visada gali ištaisyti klaidas.

Yra trys skirtingos autosominio recesyvinio paveldimo sutrikimo β-talasemijos formos: pirmoji yra homozigotinė talasemija, sunki liga, kurią galima atsekti jūsų nesąmonių mutacija. Heterozigotinė talasemija yra švelnesnė liga, kurioje nesąmonių mutacijos randamos tik vienoje β-globino geno kopijoje. Dėl nesąmonių sukelto mRNR skilimo mechanizmo klaidingo geno mRNR gali būti suskaidyta tiek, kad būtų išreikšti tik sveiki genai.

Esant heterozigotinei talasemijai ir tokiu būdu vidutinio sunkumo ligos formai, nesąmonė mutacija yra paskutiniame mRNR egzone, todėl kontrolės mechanizmai nėra aktyvuojami. Dėl šios priežasties, be sveiko β-globino, susidaro ir sutrumpėjęs β-globinas.Eritrocitai, kurių trūkumas β-globinas, žūsta.

Kitas kontrolės mechanizmo nesėkmės pavyzdys yra Duchenne'o raumenų distrofija, kurią taip pat lemia nesąmonė mRNR mutacija. Tokiu atveju kontrolės mechanizmas suardo mRNR, tačiau tokiu būdu visiškai prarandamas vadinamasis distrofino baltymas.