Terminação

o Terminação é a fase final da replicação do DNA. É precedido por iniciação e alongamento. Um término precoce da replicação pode resultar na expressão de proteínas encurtadas e, portanto, uma mutação.

Qual é a rescisão?

Durante a replicação ou reduplicação, o DNA portador da informação genética é multiplicado em células individuais. A reprodução ocorre de acordo com um princípio semiconservador e geralmente leva a uma duplicação exata da informação genética. A replicação é desencadeada durante a fase de síntese, antes da fase de mitose e, portanto, ocorre antes da divisão do núcleo da célula.

No início da replicação, a fita dupla de DNA é separada em fitas simples, nas quais novas fitas complementares são formadas. Cada fita de DNA é determinada pela sequência de bases da fita oposta. A replicação do DNA ocorre em várias fases. A rescisão é a terceira e, portanto, a última fase da replicação. O término é precedido por iniciação e alongamento.

Um termo sinônimo para a expressão de rescisão neste contexto é a designação Fase de rescisão. Rescisão aqui significa "abortar" ou "rescisão". Durante a terminação, a fita de mRNA recém-formada se separa do DNA real. O trabalho da DNA polimerase está lentamente chegando ao fim. O término da replicação do DNA não deve ser confundido com o término da replicação do RNA.

Função e tarefa

Na fase de replicação de iniciação, principalmente a regulação da replicação ocorre. O ponto de partida da replicação é determinado e o chamado priming ocorre. Após a iniciação, inicia-se a polimerização, durante a qual ocorre a fase de alongamento. A enzima DNA polimerase separa fitas complementares de DNA em fitas simples e lê as bases das fitas simples uma após a outra. Nesta fase, ocorre a duplicação semi-descontínua, que inclui outra fase de priming.

Somente após a iniciação e alongamento a fase de terminação segue dentro da replicação. A rescisão difere de forma de vida para forma de vida. Em eucariotos como os humanos, o DNA tem uma estrutura circular. Também inclui sequências de terminação que correspondem a duas sequências diferentes, cada uma delas relevante para uma bifurcação de replicação.

O encerramento geralmente não é acionado por mecanismos especiais. Assim que dois garfos de replicação correm juntos ou o DNA termina, a replicação termina automaticamente neste ponto. É assim que a replicação é encerrada em um mecanismo automático.

As sequências de terminação são elementos de controle. Eles garantem que a fase de replicação chegue a um ponto de extremidade específico de maneira controlada, apesar das diferentes velocidades de replicação nos dois bifurcações de replicação. Todos os locais de terminação correspondem a locais de ligação para a proteína Tus, a "substância que utiliza o terminal". Esta proteína bloqueia a helicase DnaB replicativa e, portanto, interrompe a replicação.

Em eucariotos, as fitas de anel replicadas permanecem conectadas umas às outras, mesmo após a replicação. A conexão corresponde ao ponto terminal. Somente após a divisão celular, eles são separados por vários processos e, portanto, podem ser divididos. A conexão que permanece até depois da divisão celular parece desempenhar um papel na distribuição controlada.

Existem dois mecanismos principais que desempenham um papel na separação final dos anéis de DNA. Enzimas como topoisomerase tipo I e tipo II estão envolvidas na separação. Finalmente, uma proteína auxiliar reconhece o códon de parada durante a terminação. Isso faz com que o polipeptídeo caia do ribossomo, uma vez que nenhum t-RNA com um anticódon adequado para o códon de parada está disponível. No final das contas, o ribossomo se divide em suas duas subunidades.

Doenças e enfermidades

Todos os processos de duplicação do material genético no sentido de replicação são complicados e requerem um alto gasto de substâncias e energia dentro da célula. Por esse motivo, erros de replicação espontâneos podem ocorrer facilmente. Se o material genético muda espontaneamente ou induzido de fora, falamos de mutações.

Os erros de replicação podem levar à falta de bases, estar associados a bases alteradas ou ser devido ao pareamento incorreto de bases. Além disso, a deleção e a inserção de um ou vários nucleotídeos nas duas fitas de DNA podem levar a erros de replicação. O mesmo se aplica a dímeros de pirimidina, quebras de fita e erros de reticulação nas fitas de DNA.

Mecanismos de reparo separados estão disponíveis no caso de um erro de replicação. Muitos dos erros mencionados são corrigidos tanto quanto possível pela DNA polimerase. A precisão da replicação é relativamente alta. A taxa de erro é apenas um erro por nucleotídeo, que se deve a diferentes sistemas de controle.

Por exemplo, um mecanismo de controle de células eucarióticas é conhecido como decaimento de mRNA mediado por nonsense, que pode reconhecer códons de parada indesejados dentro do mRNA e, assim, evitar que proteínas encurtadas encontrem expressão.

Os códons de parada prematura no mRNA são devidos a mutações genéticas. As chamadas mutações sem sentido ou splicing alternativo e defeituoso podem resultar em proteínas encurtadas que são afetadas por perdas funcionais. Os mecanismos de controle nem sempre podem corrigir os erros.

O distúrbio hereditário autossômico recessivo β-talassemia vem em três formas diferentes: a primeira é a talassemia homozigótica, uma doença séria que pode ser rastreada até sua mutação absurda. A talassemia heterozigótica é uma doença mais branda na qual as mutações sem sentido são encontradas apenas em uma única cópia do gene da β-globina. Por meio do mecanismo de decaimento do mRNA mediado por nonsense, o mRNA do gene defeituoso pode ser degradado a tal ponto que apenas genes saudáveis ​​são expressos.

Na talassemia heterozigótica e, portanto, na forma moderada da doença, a mutação sem sentido está no último exon do mRNA, de modo que os mecanismos de controle não são ativados. Por esse motivo, além da β-globina saudável, também se forma β-globina encurtada.Os eritrócitos com a β-globina defeituosa perecem.

Outro exemplo de falha do mecanismo de controle é a distrofia muscular de Duchenne, que também se deve a uma mutação sem sentido no mRNA. Nesse caso, o mecanismo de controle quebra o mRNA, mas causa uma perda total da chamada proteína distrofina.