U molekularnoj genetici, procesi DNK, RNK i sinteze proteina podijeljeni su u tri faze radi lakšeg opisa: inicijacija, elongacija i terminacija. Ove faze opisuju različite mehanizme za različite sintetizirane molekule, ali uvijek znače početak, tok procesa i kraj. Završetak replikacije je kraj sinteze DNK molekula.
Biološka uloga prekida
Inicijacija i završetak su početne i konačne granice rasta sintetizovanog lanca, koji se izvodi u fazi elongacije. Završetak procesa se obično događa tamo gdje prestaje biološka svrsishodnost dalje sinteze (na primjer, na mjestu završetka replikona ili transkriptona). U isto vrijeme, raskid obavlja 2 važne funkcije:
- ne dozvoljava sintezu da ide dalje od određenog dijela matričnog lanca;
- oslobađa biosintetički proizvod.
Tako, na primer, u procesu transkripcije (sinteza RNK na osnovu DNK šablona), terminacija ne dozvoljava procesu da pređe granicu određenog gena ili operona. ATu suprotnom bi se narušio semantički sadržaj RNK glasnika. U slučaju sinteze DNK, terminacija zadržava proces unutar jednog replikona.
Dakle, terminacija je jedan od mehanizama za održavanje izolacije i urednosti biosinteze različitih sekcija matriksnih molekula. Osim toga, oslobađanje proizvoda omogućava potonjem da obavlja svoje funkcije, a također vraća sistem u prvobitno stanje (odvajanje enzimskih kompleksa, obnavljanje prostorne strukture matrice, itd.).
Šta je završetak sinteze DNK
Sinteza DNK se dešava tokom replikacije, procesa udvostručavanja genetskog materijala u ćeliji. U ovom slučaju, originalna DNK se odmotava, a svaki njen lanac služi kao šablon za novi (ćerki). Kao rezultat, dva potpuna molekula DNK se formiraju umjesto jedne dvolančane spirale. Završetak (završetak) ovog procesa kod prokariota i eukariota nastaje različito zbog nekih razlika u mehanizmima replikacije hromozoma i nukleoidu ćelija bez nuklearne energije.
Kako radi replikacija
Cijeli kompleks proteina je uključen u replikaciju. Glavnu funkciju obavlja enzim sinteze, DNK polimeraza, koji katalizira stvaranje fosfodiesterskih veza između nukleotida rastućeg lanca (potonji se biraju prema principu komplementarnosti). Da bi počela da radi, DNK polimeraza zahteva prajmer - prajmer koji se sintetiše pomoću DNK primaze.
Ovom događaju prethodi odmotavanje DNK i razdvajanje njegovih lanaca,od kojih svaki služi kao matrica za sintezu. Budući da se potonji može pojaviti samo od 5' do 3' kraja, jedan lanac postaje vodeći (sinteza teče u smjeru naprijed i kontinuirano), a drugi lanac zaostaje (proces se odvija u suprotnom smjeru i fragmentarno). Jaz između fragmenata se naknadno popravlja DNK ligazom.
Odmotavanje dvostruke spirale vrši enzim DNK helikaza. Ovaj proces formira strukturu u obliku slova Y zvanu viljuška za replikaciju. Rezultirajuće jednolančane regije stabiliziraju se takozvanim SSB proteinima.
Prekid je zaustavljanje sinteze DNK, do koje dolazi ili kao rezultat susreta replikacijskih viljuški, ili kada se dostigne kraj hromozoma.
Mehanizam prestanka kod prokariota
Završetak replikacije kod prokariota događa se na odgovarajućoj tački u genomu (mjestu terminacije) i određuju ga dva faktora:
- replikacijski sastanak viljuške;
- ter-sites.
Sastanak viljuški se dešava ako molekula DNK ima zatvoreni kružni oblik, što je karakteristično za većinu prokariota. Kao rezultat kontinuirane sinteze, 3' i 5' krajevi svakog lanca su povezani. Za jednosmjernu replikaciju, tačka podudaranja je ista kao i početno mjesto (OriC). U ovom slučaju, sintetizirani lanac, takoreći, ide oko molekule prstena, vraćajući se na početnu tačku i susrećući se sa svojim 5'-krajem. Sa dvosmjernom replikacijom (sinteza se odvija istovremeno u dva smjera od OriC tačke), sastanakračva i veza krajeva se dešava u sredini prstenaste molekule.
Spajanje prstenova se vrši pomoću DNK ligaze. Ovo formira strukturu koja se zove katekan. Uvođenjem prekida jednog lanca, DNK giraza razbija prstenove i proces replikacije je završen.
Ter-sajtovi takođe učestvuju u replikaciji. Nalaze se 100 parova baza iza tačke gde se viljuške spajaju. Ovi regioni sadrže kratku sekvencu (23 bp) za koju se vezuje proteinski proizvod gena tus, blokirajući dalje napredovanje viljuške replikacije.
Završetak replikacije u eukariotskoj ćeliji
I posljednji trenutak. Kod eukariota jedan hromozom sadrži nekoliko tačaka inicijacije replikacije, a završetak se javlja u dva slučaja:
- kada se viljuške koje se kreću u suprotnim smjerovima sudare;
- ako se dostigne kraj hromozoma.
Na kraju procesa, odvojeni molekuli DNK se vezuju za hromozomske proteine i uredno se raspoređuju među ćelijama kćerima.
