Inom molekylär genetik är processerna för DNA, RNA och proteinsyntes indelade i tre steg för att underlätta beskrivningen: initiering, förlängning och avslutning. Dessa stadier beskriver olika mekanismer för olika syntetiserade molekyler, men de betyder alltid början, processens förlopp och slutet. Replikationsavslutning är slutet på syntesen av DNA-molekyler.
Uppsägningens biologiska roll
Initiering och avslutning är de första och sista gränserna för tillväxten av den syntetiserade kedjan, som utförs i förlängningsstadiet. Fullbordandet av processen sker vanligtvis där den biologiska lämpligheten för ytterligare syntes slutar (till exempel vid platsen för slutet av replikonet eller transkriptonet). Samtidigt utför uppsägningen 2 viktiga funktioner:
- tillåter inte syntes att gå längre än en specifik sektion av matriskedjan;
- släpper den biosyntetiska produkten.
Till exempel, i processen för transkription (syntes av RNA baserat på en DNA-mall), tillåter inte terminering processen att passera gränsen för en viss gen eller operon. PÅannars skulle det semantiska innehållet i budbärar-RNA kränkas. När det gäller DNA-syntes håller avslutningen processen inom en enda replikon.
Så, terminering är en av mekanismerna för att upprätthålla isoleringen och ordningen i biosyntesen av olika sektioner av matrismolekyler. Dessutom tillåter frisättningen av produkten den senare att utföra sina funktioner och återför också systemet till sitt ursprungliga tillstånd (avskiljande av enzymkomplex, återställande av den rumsliga strukturen hos matrisen, etc.).
Vad är termineringen av DNA-syntes
DNA-syntes sker under replikering, processen att fördubbla det genetiska materialet i en cell. I det här fallet lindas det ursprungliga DNA:t upp, och var och en av dess kedjor fungerar som en mall för en ny (dotter). Som ett resultat bildas två fullvärdiga DNA-molekyler i stället för en dubbelsträngad helix. Avslutningen (slutet) av denna process i prokaryoter och eukaryoter sker olika på grund av vissa skillnader i mekanismerna för kromosomreplikation och nukleoiden hos kärnfria celler.
Hur replikering fungerar
Ett helt komplex av proteiner är involverat i replikering. Huvudfunktionen utförs av syntesenzymet, DNA-polymeras, som katalyserar bildandet av fosfodiesterbindningar mellan nukleotiderna i den växande kedjan (de senare väljs enligt komplementaritetsprincipen). För att börja fungera kräver DNA-polymeras en primer - en primer som syntetiseras av DNA-primas.
Denna händelse föregås av avvecklingen av DNA och separeringen av dess kedjor,var och en fungerar som en matris för syntes. Eftersom det senare bara kan ske från 5'- till 3'-änden, blir en sträng ledande (syntesen fortsätter i framåtriktningen och kontinuerligt), och den andra strängen släpar efter (processen utförs i motsatt riktning och fragmentariskt). Gapet mellan fragmenten repareras därefter med DNA-ligas.
Avlindningen av dubbelhelixen utförs av DNA-helikasenzymet. Denna process bildar en Y-formad struktur som kallas replikeringsgaffeln. De resulterande enkelsträngade regionerna stabiliseras av de så kallade SSB-proteinerna.
Termination är ett avbrott i DNA-syntesen, som inträffar antingen som ett resultat av mötet mellan replikationsgafflar eller när slutet av kromosomen nås.
Avslutningsmekanism i prokaryoter
Fullbordandet av replikationen i prokaryoter sker vid lämplig punkt i genomet (termineringsställe) och bestäms av två faktorer:
- replikeringsgaffelmöte;
- ter-sites.
Gafflarnas möte inträffar om DNA-molekylen har en sluten cirkulär form, vilket är karakteristiskt för de flesta prokaryoter. Som ett resultat av kontinuerlig syntes är 3'- och 5'-ändarna av varje kedja sammankopplade. För enkelriktad replikering är matchningspunkten densamma som ursprungsstället (OriC). I det här fallet går den syntetiserade kedjan så att säga runt ringmolekylen, återvänder till startpunkten och möter 5'-änden av sig själv. Med dubbelriktad replikering (syntes fortsätter samtidigt i två riktningar från OriC-punkten), mötetgafflar och anslutningen av ändarna sker i mitten av ringmolekylen.
Koppling av ringar utförs av DNA-ligas. Detta bildar en struktur som kallas en katekan. Genom att introducera en enkelsträngsbrytning bryter DNA-gyras ringarna och replikeringsprocessen är fullbordad.
Ter-sites deltar också i replikering. De är placerade 100 baspar bortom punkten där gafflarna möts. Dessa regioner innehåller en kort sekvens (23 bp) till vilken proteinprodukten från tus-genen binder, vilket blockerar replikationsgaffelns vidare avancemang.
replikeringsavslutning i eukaryot cell
Och sista stunden. I eukaryoter innehåller en kromosom flera punkter för replikationsinitiering, och terminering sker i två fall:
- när gafflar som rör sig i motsatta riktningar kolliderar;
- om slutet av kromosomen nås.
I slutet av processen binder de separerade DNA-molekylerna till kromosomala proteiner och är ordnat fördelade bland dottercellerna.
