Uppsägning

De Uppsägning är den sista fasen i DNA-replikation. Det föregås av initiering och förlängning. En tidig avslutning av replikationen kan resultera i expression av förkortade proteiner och därmed en mutation.

Vad är uppsägningen?

Under replikering eller reduplikation multipliceras DNA för genetisk informationsbärare i enskilda celler. Kopieringen sker enligt den semikonservativa principen och leder vanligtvis till en exakt duplicering av den genetiska informationen. Replikation utlöses under syntesfasen, innan mitosfasen, och sker således innan cellkärnan delar sig.

I början av replikationen separeras den dubbla DNA-strängen i enstaka strängar, på vilka nya komplementära strängar bildas. Varje DNA-sträng bestäms av bassekvensen för den motsatta strängen. DNA-replikation sker i flera faser. Uppsägning är den tredje och därför sista replikationsfasen. Uppsägning föregås av initiering och förlängning.

En beteckning för att uttrycka uppsägning i detta sammanhang är beteckningen Avslutningsfas. Uppsägning betyder här "avbryta" eller "uppsägning". Under avslutningen lossnar den nybildade mRNA-strängen från det faktiska DNA: t. Arbetet med DNA-polymeras slutar långsamt. Avslutningen av DNA-replikering bör inte förväxlas med avslutandet av replikationen av RNA.

Funktion & uppgift

I replikationsfasen för initiering sker primärt regleringen av replikering. Utgångspunkten för replikationen bestäms och så kallad priming äger rum. Efter initieringen börjar polymerisationen, under vilken förlängningsfasen passeras. Enzymet DNA-polymeras separerar komplementära strängar av DNA i enstaka strängar och läser baserna på de enskilda strängarna efter varandra. I denna fas sker semi-diskontinuerlig fördubbling, vilket inkluderar en annan fas av grundning.

Först efter initiering och förlängning följer avslutningsfasen inom replikering. Uppsägningen skiljer sig från livsform till livsform. I eukaryoter som människor är DNA strukturerat i en ring. Det inkluderar också avslutande sekvenser som motsvarar två olika sekvenser, som var och en är relevant för en replikationsgaffel.

Avslutningen utlöses vanligtvis inte av speciella mekanismer. Så snart två replikationsgafflar går ihop eller DNA: n slutar, avslutas replikationen automatiskt vid denna punkt. Replikationen avslutas i en automatisk mekanism.

Termineringssekvenser är kontrollelement. De säkerställer att replikationsfasen anländer till en specifik slutpunkt på ett kontrollerat sätt trots de olika replikationshastigheterna i de två replikationsgafflarna. Alla avslutningsställen motsvarar bindningsställen för Tus-proteinet, "terminus som använder substans". Detta protein blockerar replikerande helikas DnaB och stoppar således replikering.

I eukaryoter förblir de replikerade ringsträngarna anslutna till varandra även efter replikering. Anslutningen motsvarar terminalpunkten. Först efter celldelning separeras de med olika processer och kan således delas upp. Anslutningen som kvarstår tills efter celldelning tycks spela en roll i den kontrollerade distributionen.

Det finns två huvudmekanismer som spelar en roll i den slutliga separationen av DNA-ringarna. Enzymer såsom typ I och typ II topoisomeras är involverade i separationen. Slutligen känner ett hjälpprotein igen stoppkodonet under avslutningen. Detta får polypeptiden att falla från ribosomen, eftersom inget t-RNA med ett lämpligt antikodon för stoppkodon finns tillgängligt. Ribbosomen bryts slutligen i sina två underenheter.

Sjukdomar och sjukdomar

Alla processer för duplikering av det genetiska materialet i betydelse av replikering är komplicerade och kräver en hög kostnad av ämnen och energi i cellen. Av detta skäl kan spontana replikeringsfel lätt uppstå. Om genomet förändras spontant eller induceras utifrån, talar vi om mutationer.

Replikeringsfel kan resultera i saknade baser, vara associerade med förändrade baser eller vara resultatet av fel basparning. Dessutom kan borttagning och infogning av enstaka eller flera nukleotider i de två DNA-strängarna leda till replikationsfel. Detsamma gäller för pyrimidindimerer, trådbrott och tvärbindningsfel i DNA-strängarna.

Separata reparationsmekanismer finns tillgängliga i händelse av ett replikationsfel. Många av de nämnda felen korrigeras så långt som möjligt med DNA-polymeras. Replikeringsnoggrannheten är relativt hög. Felhastigheten är bara ett fel per nukleotid, vilket kan tillskrivas olika kontrollsystem.

Till exempel är en kontrollmekanism för eukaryota celler känd som nonsensmedierat mRNA-sönderfall, som kan känna igen oönskade stoppkodoner i mRNA och därmed förhindra förkortade proteiner från att hitta uttryck.

För tidiga stoppkodoner i mRNA beror på genmutationer. Så kallade nonsensmutationer eller alternativ och felaktig skarvning kan resultera i förkortade proteiner som påverkas av funktionella förluster. Kontrollmekanismerna kan inte alltid korrigera felen.

Den autosomala recessiva ärvda störningen ß-talassemi finns i tre olika former: den första är homozygot talassemi, en allvarlig sjukdom som orsakas av din nonsensmutation. Heterozygot talassemi är en mildare sjukdom där nonsensmutationerna endast finns i en enda kopia av ß-globingenen. Genom mekanismen för nonsensmedierat mRNA-sönderfall kan mRNA för den felaktiga genen brytas ned i en sådan utsträckning att endast friska gener uttrycks.

Vid heterozygot talassemi och därmed den måttliga formen av sjukdomen är nonsensmutationen i det sista mRNA-exonet, så att kontrollmekanismerna inte aktiveras. Av detta skäl, förutom hälsosamt ß-globin, bildas också förkortat ß-globin.Erytrocyter med det defekta ß-globinet försvinner.

Ett annat exempel på misslyckandet av kontrollmekanismen är Duchenne muskeldystrofi, vilket också beror på en nonsensmutation i mRNA. I detta fall bryter kontrollmekanismen mRNA, men orsakar således en total förlust av det så kallade dystrofinproteinet.