permulaan

The permulaan adalah langkah pertama dan dengan demikian persiapan untuk terjemahan, transkripsi dan replikasi. Bersama-sama, fasa ini pada dasarnya membawa kepada ekspresi gen. Permulaan juga berperanan dalam patofisiologi berkaitan dengan penyakit seperti barah.

Apa itu inisiasi?

Semasa terjemahan, maklumat genetik yang disalin membawa kepada sintesis protein dalam sel-sel organisma hidup. Sebaliknya, transkripsi adalah sintesis RNA menggunakan DNA sebagai templat, dari mana RNA dibuat.

Seperti terjemahan, transkripsi adalah bahagian penting dalam ekspresi gen. Dalam genetik, replikasi adalah penghasilan salinan DNA. Setiap proses yang disebutkan terdiri daripada beberapa fasa. Fasa pertama replikasi dan terjemahan dan transkripsi adalah permulaan. Permulaan adalah proses permulaan untuk semua komponen ekspresi gen. Sebagai peraturan, inisiasi didahului oleh penciptaan kompleks pra-inisiasi yang disebut.

Permulaan transkripsi, terjemahan dan replikasi berbeza dalam sifat dan tujuan urutannya. Di samping itu, fasa permulaan berbeza dengan bentuk kehidupan dan oleh itu berbeza di eukariota daripada di prokariota.

Fungsi & tugas

Kompleks pra-inisiasi dibentuk untuk memulakan terjemahan. Kompleks ini terdiri daripada apa yang disebut subunit 40S dari ribosom dan tRNAMet pemula. Ini juga merangkumi GTP dan faktor permulaan. Gabungan unsur-unsur ini mengenali mRNA matang pada akhir 5 ', dapat mengikatnya dan memeriksanya dalam langkah analisis seterusnya dari arah 5' → 3 '.

Proses ini berlaku sehingga kompleks yang akan disiasat mengenali apa yang disebut kodon permulaan atau AUG. Setelah mengenali kodon ini, subunit ribosom 60S mengikat padanya, menyebabkan faktor permulaan larut. Barulah terjemahan mRNA dapat dilakukan dalam pengertian terjemahan.

Langkah transkripsi ekspresif gen di semua eukariota juga bergantung pada kompleks pra-permulaan, yang terdiri daripada faktor transkripsi yang berbeza. Faktor seperti TFIIA, TFIID, TFIIB dan TFIIF terlibat dalam kompleks ini.

Templat DNA dimasukkan ke pusat pemangkin polimerase RNA untuk memudahkan pembentukan ikatan fosfodiester pertama. Transkripsi sebenar hanya dimulakan melalui langkah separa ini. Pada fasa permulaan replikasi, replikasi DNA sekali lagi dipicu dengan memecahkan heliks ganda DNA. Perpecahan ini berlaku pada titik tertentu dalam DNA dan dilaksanakan dengan bantuan Helicase.

Setelah dilabel dengan primase, polimerase dijumpai pada DNA yang rosak dan terkumpul. Pada awal replikasi, heliks DNA terdapat di dalam sel dalam susunan yang tidak teratur, bulat atau linier dan juga dipintal. Agar dapat ditiru, DNA eukariotik mesti terlebih dahulu tidak berputar, yang menyebabkan peningkatan memutar untai ganda DNA. Semasa permulaan replikasi, pembelahan helai DNA juga berlaku.

Untuk permulaan fasa replikasi, asal usul replikasi diperlukan, di mana titik permulaan bergantung. Pada asalnya, ikatan hidrogen antara asas helai tunggal terputus semasa permulaan. Selepas pembukaan helai, pemutaran berlaku. Sekeping RNA, yang juga disebut primer, dilekatkan pada helai tunggal bebas menggunakan RNA polimerase primase.

Kompleks ini sesuai dengan primosom dan digunakan oleh polimerase DNA sebagai "alat bantu awal". Apabila polimerase DNA mula mensintesis helai DNA kedua, ia berfungsi hingga penghentian. Oleh itu, setiap peraturan replikasi berlangsung dalam fasa permulaan.

Penyakit & penyakit

Dalam patofisiologi, konsep inisiasi berperanan terutama berkaitan dengan sel barah. Permulaan proses ganas pada dasarnya disebabkan oleh pendedahan kepada pengaruh berbahaya dan mutanogen. Mekanisme genetik karsinogenesis merangkumi mutasi titik, penguatan, penghapusan dan penyusunan semula kromosom.

Dalam konteks ini, mutasi titik adalah varian mutasi gen, di mana terdapat pertukaran, penambahan atau penggantian nukleotida tertentu dalam DNA. Oleh itu, mutasi titik boleh menjadi penggantian, peralihan dan penukaran, penyisipan atau penghapusan. Mutasi titik membawa kepada perubahan dalam produk gen dalam sintesis protein.

Selama penguatan, proses sel atau proses genetik molekul berlaku untuk meniru asid nukleik, yang membawa kepada karsinogenesis dalam kes barah. Penghapusan pada gilirannya berkaitan dengan kehilangan bahagian DNA, yang dapat sesuai dengan kehilangan basa individu atau urutan asas yang lebih besar dalam arti keseluruhan bahagian kromosom. Sekiranya hanya pangkalan individu yang terpengaruh, penghapusan biasanya berlaku sebagai sebahagian daripada mutasi titik. Sekiranya keseluruhan kromosom diubah melalui penghapusan, ia disebut sebagai penyimpangan kromosom.

Berkenaan dengan karsinogenesis, proses ini sedang diperiksa oleh penelitian untuk peranan mereka dalam memulai sel ganas. Tujuan usaha penyelidikan ini adalah pengembangan berbagai langkah pencegahan barah. Berkaitan dengan karsinogenesis, inisiasi merupakan langkah pertama dan meringkaskan mutasi yang dialami oleh sel akibat karsinogen. Secara teorinya, mutasi ini dapat dihilangkan dengan perbaikan DNA atau dimatikan oleh apoptosis (kematian sel).

Namun, terutama pada pesakit tua, mekanisme pembaikan DNA tidak lagi cukup kuat untuk menghilangkan mutasi. Oleh itu, mutasi karsinogenik tidak dapat dipulihkan. Mutasi seperti itu selalu mempengaruhi gen dalam karsinogenesis yang mengawal kitaran sel dan pembahagian sel. Karsinogen adalah bahan genotoksik yang menyebabkan permulaan malignan dan semestinya menyebabkan mutasi.