I molekylær genetikk er prosessene med DNA, RNA og proteinsyntese delt inn i tre stadier for enkelhets skyld: initiering, forlengelse og terminering. Disse stadiene beskriver forskjellige mekanismer for forskjellige syntetiserte molekyler, men de betyr alltid begynnelsen, forløpet av prosessen og slutten. Replikasjonsavslutning er slutten på syntesen av DNA-molekyler.
Opsigelsens biologiske rolle
Initiering og avslutning er de første og siste grensene for veksten av den syntetiserte kjeden, som utføres i forlengelsesstadiet. Fullføringen av prosessen skjer vanligvis der den biologiske hensiktsmessigheten av videre syntese slutter (for eksempel på stedet for slutten av replikonet eller transkripsjonen). Samtidig utfører oppsigelsen 2 viktige funksjoner:
- tillater ikke syntese å gå utover en bestemt del av matrisekjeden;
- frigjør det biosyntetiske produktet.
Derfor, for eksempel, i prosessen med transkripsjon (syntese av RNA basert på en DNA-template), lar terminering ikke prosessen krysse grensen til et bestemt gen eller operon. PÅellers ville det semantiske innholdet i messenger-RNA bli krenket. Når det gjelder DNA-syntese, holder terminering prosessen innenfor et enkelt replikon.
Så, terminering er en av mekanismene for å opprettholde isolasjonen og orden i biosyntesen av ulike seksjoner av matrisemolekyler. I tillegg lar frigjøringen av produktet sistnevnte utføre sine funksjoner, og returnerer også systemet til sin opprinnelige tilstand (løsgjøring av enzymkomplekser, restaurering av den romlige strukturen til matrisen, etc.).
Hva er avslutningen av DNA-syntese
DNA-syntese skjer under replikering, prosessen med å doble det genetiske materialet i en celle. I dette tilfellet avvikles det opprinnelige DNA, og hver av dens kjeder fungerer som en mal for en ny (datter). Som et resultat dannes to fullverdige DNA-molekyler i stedet for en dobbelttrådet helix. Avslutningen (slutten) av denne prosessen i prokaryoter og eukaryoter skjer annerledes på grunn av noen forskjeller i mekanismene for kromosomreplikasjon og nukleoiden til kjernefysisk frie celler.
Hvordan replikering fungerer
Et helt kompleks av proteiner er involvert i replikering. Hovedfunksjonen utføres av synteseenzymet, DNA-polymerase, som katalyserer dannelsen av fosfodiesterbindinger mellom nukleotidene i den voksende kjeden (sistnevnte velges i henhold til komplementaritetsprinsippet). For å begynne å virke krever DNA-polymerase en primer - en primer som syntetiseres av DNA-primase.
Denne hendelsen innledes av avviklingen av DNA og separasjonen av dets kjeder,som hver fungerer som en matrise for syntese. Siden sistnevnte bare kan forekomme fra 5' til 3'-enden, blir den ene tråden ledende (syntesen fortsetter i foroverretningen og kontinuerlig), og den andre tråden blir hengende etter (prosessen utføres i motsatt retning og fragmentarisk). Gapet mellom fragmentene blir deretter reparert av DNA-ligase.
Avviklingen av dobbelthelixen utføres av DNA-helikase-enzymet. Denne prosessen danner en Y-formet struktur k alt replikeringsgaffelen. De resulterende enkelttrådede områdene stabiliseres av de såk alte SSB-proteinene.
Terminering er stans i DNA-syntese, som oppstår enten som et resultat av møtet mellom replikasjonsgafler, eller når slutten av kromosomet nås.
termineringsmekanisme i prokaryoter
Fullføringen av replikasjon i prokaryoter skjer på det passende punktet i genomet (termineringssted) og bestemmes av to faktorer:
- replikeringsgaffelmøte;
- ter-sites.
Møtet mellom gaflene skjer hvis DNA-molekylet har en lukket sirkulær form, som er karakteristisk for de fleste prokaryoter. Som et resultat av kontinuerlig syntese er 3'- og 5'-endene av hver kjede forbundet. For ensrettet replikering er matchpunktet det samme som opprinnelsesstedet (OriC). I dette tilfellet går den syntetiserte kjeden så å si rundt ringmolekylet, går tilbake til utgangspunktet og møter 5'-enden av seg selv. Med toveis replikering (syntese fortsetter samtidig i to retninger fra OriC-punktet), møtetgafler og tilkoblingen av endene skjer i midten av ringmolekylet.
Kobling av ringer utføres av DNA-ligase. Dette danner en struktur som kalles en katekan. Ved å introdusere et enkelt trådbrudd bryter DNA-gyrase ringene og replikasjonsprosessen fullføres.
Ter-sites deltar også i replikering. De er plassert 100 basepar utenfor punktet der gaflene møtes. Disse områdene inneholder en kort sekvens (23 bp) som proteinproduktet fra tus-genet binder seg til, og blokkerer videre fremgang av replikasjonsgaffelen.
replikasjonsavslutning i eukaryot celle
Og det siste øyeblikket. I eukaryoter inneholder ett kromosom flere punkter for replikasjonsinitiering, og terminering skjer i to tilfeller:
- når gafler som beveger seg i motsatte retninger kolliderer;
- hvis slutten av kromosomet nås.
På slutten av prosessen binder de separerte DNA-molekylene seg til kromosomproteiner og er ordnet fordelt blant datterceller.
