Moleküler genetikte, DNA, RNA ve protein sentezi süreçleri, tanımlama kolaylığı için üç aşamaya ayrılır: başlatma, uzama ve sonlandırma. Bu aşamalar, sentezlenen farklı moleküller için farklı mekanizmalar tanımlar, ancak bunlar her zaman başlangıç, sürecin gidişatı ve sonu anlamına gelir. Replikasyon sonlandırma, DNA moleküllerinin sentezinin sonudur.
Sonlandırmanın biyolojik rolü
Başlama ve sonlandırma, uzama aşamasında gerçekleştirilen sentezlenmiş zincirin büyümesinin ilk ve son sınırlarıdır. İşlemin tamamlanması genellikle daha fazla sentezin biyolojik uygunluğunun bittiği yerde (örneğin, replikon veya transkriptonun sonunda) gerçekleşir. Aynı zamanda, sonlandırma 2 önemli işlevi yerine getirir:
- sentezin matris zincirinin belirli bir bölümünün ötesine geçmesine izin vermez;
- biyosentetik ürünü serbest bırakır.
Bu nedenle, örneğin, transkripsiyon sürecinde (bir DNA şablonuna dayalı RNA sentezi), sonlandırma işlemin belirli bir genin veya operonun sınırını geçmesine izin vermez. ATaksi takdirde, haberci RNA'nın anlamsal içeriği ihlal edilmiş olacaktır. DNA sentezi durumunda, sonlandırma işlemi tek bir replikon içinde tutar.
Yani, sonlandırma, matris moleküllerinin çeşitli bölümlerinin biyosentezinin izolasyonunu ve düzenini koruma mekanizmalarından biridir. Ek olarak, ürünün serbest bırakılması, ikincisinin işlevlerini yerine getirmesine izin verir ve ayrıca sistemi orijinal durumuna döndürür (enzim komplekslerinin ayrılması, matrisin uzaysal yapısının restorasyonu, vb.).
DNA sentezinin sonlandırılması nedir
DNA sentezi, bir hücredeki genetik materyalin ikiye katlanması işlemi olan replikasyon sırasında gerçekleşir. Bu durumda, orijinal DNA çözülür ve zincirlerinin her biri yeni (kız) için bir şablon görevi görür. Sonuç olarak, bir çift sarmal sarmalın yerine iki tam teşekküllü DNA molekülü oluşur. Prokaryotlarda ve ökaryotlarda bu sürecin sonlanması (son), kromozom replikasyonu mekanizmalarındaki ve nükleer içermeyen hücrelerin nükleoidindeki bazı farklılıklar nedeniyle farklı şekilde gerçekleşir.
Çoğ altma nasıl çalışır
Tam bir protein kompleksi, replikasyonda yer alır. Ana işlev, büyüyen zincirin nükleo titleri arasında fosfodiester bağlarının oluşumunu katalize eden sentez enzimi DNA polimeraz tarafından gerçekleştirilir (ikincisi tamamlayıcılık ilkesine göre seçilir). Çalışmaya başlamak için DNA polimeraz bir primer gerektirir - DNA primaz tarafından sentezlenen bir primer.
Bu olaydan önce DNA'nın çözülmesi ve zincirlerinin ayrılması gelir.her biri sentez için bir matris görevi görür. Sonuncusu sadece 5' ucundan 3' ucuna kadar gerçekleşebildiğinden, bir iplikçik önde giden hale gelir (sentez ileri yönde ve sürekli olarak ilerler) ve diğer iplik geride kalır (işlem ters yönde ve parçalı olarak gerçekleştirilir)). Parçalar arasındaki boşluk daha sonra DNA ligaz ile onarılır.
Çift sarmalın çözülmesi DNA sarmal enzimi tarafından gerçekleştirilir. Bu işlem, çoğ altma çatalı adı verilen Y şeklinde bir yapı oluşturur. Ortaya çıkan tek sarmallı bölgeler, SSB proteinleri adı verilen proteinler tarafından stabilize edilir.
Sonlandırma, replikasyon çatallarının buluşması sonucu veya kromozomun sonuna ulaşıldığında meydana gelen DNA sentezinin durmasıdır.
Prokaryotlarda sonlandırma mekanizması
Prokaryotlarda replikasyonun tamamlanması genomun uygun noktasında (sonlandırma bölgesi) gerçekleşir ve iki faktör tarafından belirlenir:
- replikasyon çatalı toplantısı;
- ter-siteler.
Çatalların buluşması, DNA molekülü çoğu prokaryotun özelliği olan kapalı dairesel bir şekle sahipse gerçekleşir. Sürekli sentezin bir sonucu olarak, her zincirin 3' ve 5' uçları birbirine bağlanır. Tek yönlü çoğ altma için eşleşme noktası, kaynak siteyle (OriC) aynıdır. Bu durumda sentezlenen zincir adeta halka molekülünün etrafında dönerek başlangıç noktasına döner ve kendisinin 5'-ucu ile buluşur. Çift yönlü çoğ altma ile (sentez, OriC noktasından iki yönde aynı anda ilerler), toplantıçatallar ve uçların bağlantısı halka molekülünün ortasında gerçekleşir.
Halkaların birleştirilmesi DNA ligaz ile gerçekleştirilir. Bu, katekan adı verilen bir yapı oluşturur. DNA giraz tek bir zincir kırılması sağlayarak halkaları kırar ve replikasyon işlemi tamamlanır.
Ter siteleri de çoğ altmada yer alır. Çatalların buluştuğu noktanın 100 baz çifti ötesinde bulunurlar. Bu bölgeler, tus geninin protein ürününün bağlandığı ve replikasyon çatalının daha da ilerlemesini engelleyen kısa bir dizi (23 bp) içerir.
Ökaryotik hücrede replikasyon sonlandırma
Ve son an. Ökaryotlarda, bir kromozom birkaç replikasyon başlatma noktası içerir ve sonlandırma iki durumda gerçekleşir:
- zıt yönlerde hareket eden çatallar çarpıştığında;
- kromozomun sonuna ulaşılırsa.
İşlemin sonunda, ayrılan DNA molekülleri kromozomal proteinlere bağlanır ve yavru hücreler arasında düzenli bir şekilde dağılır.
