Beëindiging is de laatste fase in DNA-replicatie. Het wordt voorafgegaan door inwijding en verlenging. Voortijdige beëindiging van replicatie kan resulteren in de uitdrukking van afgekapt eiwitten en dus mutatie.
Wat is opzegging?
Beëindiging is de laatste fase in DNA-replicatie. Tijdens replicatie of reduplicatie wordt het genetische informatiedrager-DNA vermenigvuldigd in individuele cellen. Replicatie vindt plaats volgens semiconservatieve principes en resulteert meestal in een exacte duplicatie van de genetische informatie. Replicatie wordt geïnitieerd tijdens de synthesefase, vóór de fase van mitose, en vindt dus plaats vóór de celkerndeling. De dubbele DNA-streng wordt aan het begin van replicatie gescheiden in enkele strengen, waar nieuwe vorming van complementaire strengen optreedt. Elke DNA-streng wordt bepaald door de basesequentie van de tegenoverliggende streng. DNA-replicatie vindt plaats in verschillende fasen. Beëindiging is de derde en laatste fase van replicatie. Beëindiging wordt voorafgegaan door initiatie en verlenging. Een synonieme term voor de uitdrukking van beëindiging in deze context is de term beëindigingsfase. Beëindiging staat hier in de betekenis van "beëindiging" of "beëindiging". Tijdens de beëindiging wordt de nieuw gevormde mRNA-deelstreng losgemaakt van het eigenlijke DNA. Het werk van het DNA-polymerase komt dus langzaam tot een einde. Het beëindigen van DNA-replicatie moet niet worden verward met het beëindigen van replicatie van RNA.
Functie en taak
De replicatiefase van initiatie is primair waar de regulatie van replicatie plaatsvindt. Het startpunt van replicatie wordt bepaald en de zogenaamde priming vindt plaats. Na initiatie begint de polymerisatie, waarin de rekfase wordt doorlopen. Het enzym DNA-polymerase scheidt complementaire DNA-strengen in enkele strengen en leest de bases van de enkele strengen na elkaar. In deze fase vindt semi-continue duplicatie plaats, die een herhaalde fase van priming omvat. Alleen initiatie en verlenging worden binnen replicatie gevolgd door de fase van beëindiging. Beëindiging verschilt van levensvorm tot levensvorm. Bij eukaryoten zoals mensen heeft DNA een cirkelvormige structuur. Het bevat terminatiesequenties die overeenkomen met twee verschillende sequenties, die elk relevant zijn voor een replicatievork. Beëindiging wordt meestal niet geactiveerd door speciale mechanismen. Zodra twee replicatievorken elkaar tegenkomen of het DNA stopt, wordt de replicatie op dit punt automatisch beëindigd. Het beëindigen van replicatie vindt dus plaats in een automatisme. Beëindigingssequenties zijn besturingselementen. Ze zorgen ervoor dat de replicatiefase op een gecontroleerde manier een specifiek eindpunt bereikt ondanks verschillende replicatiesnelheden in de twee replicatievorken. Alle terminatieplaatsen komen overeen met bindingsplaatsen voor het Tus-eiwit, de "terminus-gebruikende stof". Dit eiwit veroorzaakt een blokkade van de replicatieve helicase DnaB, waardoor de replicatie stopt. In eukaryoten blijven gerepliceerde ringstrengen verbonden na replicatie. De verbinding komt overeen met elk van de terminalsites. Pas na celdeling worden ze gescheiden door verschillende processen, waardoor ze kunnen splitsen. De aanhoudende verbinding tot na de celdeling lijkt een rol te spelen bij gecontroleerde distributie Bij de uiteindelijke scheiding van DNA-ringen spelen twee hoofdmechanismen een rol. Enzymen zoals type I en type II topoisomerase zijn betrokken bij de scheiding. Ten slotte herkent een hulproteïne het stopcodon tijdens de beëindiging. Het polypeptide valt dus van het ribosoom af omdat er geen t-RNA met een geschikt anticodon voor het stopcodon beschikbaar is. Het ribosoom valt dus uiteindelijk uiteen in zijn twee subeenheden.
Ziekten en aandoeningen
Alle processen die betrokken zijn bij het dupliceren van het genetisch materiaal in termen van replicatie zijn gecompliceerd en vereisen veel materiaal en energie in de cel. Om deze reden kunnen spontane fouten bij het repliceren gemakkelijk optreden. Wanneer spontaan of extern geïnduceerd, verandert het genetisch materiaal, wij praten over mutaties. Replicatiefouten kunnen resulteren in het ontbreken van basesgeassocieerd zijn met veranderde basen, of te wijten zijn aan onjuiste basenparing.Bovendien kan het verwijderen en invoegen van enkele of meerdere nucleotiden binnen de twee DNA-strengen ook leiden tot replicatiefouten. Hetzelfde geldt voor pyrimidine-dimeren, strengbreuken en verknopingsfouten van de DNA-strengen. In het geval van een replicatiefout zijn intrinsieke reparatiemechanismen beschikbaar. Veel van de genoemde fouten worden dus zoveel mogelijk gecorrigeerd door DNA-polymerase. De replicatienauwkeurigheid is relatief hoog. Het foutenpercentage is slechts één fout per nucleotide, die te wijten is aan verschillende controlesystemen. Onzin-gemedieerd mRNA-verval is bijvoorbeeld een controlemechanisme van eukaryote cellen dat ongewenste stopcodons in het mRNA kan detecteren en zo afgeknotte eiwitten van het vinden van expressie. Voortijdige stopcodons in mRNA zijn het resultaat van gen mutaties. Zogenaamde nonsensmutaties of alternatieve en defecte splitsingen kunnen aanleiding geven tot afgekapte eiwitten die worden beïnvloed door functieverlies. Controlemechanismen kunnen de fouten niet altijd corrigeren. Er zijn drie verschillende vormen van autosomaal recessieve ziekte β-thalassemie: de eerste is homozygote thalassemie, een ernstige ziekte die het gevolg is van uw onzinmutatie. Heterozygoot thalassemie is een mildere ziekte waarbij de nonsensmutaties slechts in een enkele kopie van de β-globine voorkomen gen Door het mechanisme van onzin-gemedieerd mRNA-verval, het mRNA van het defecte gen kan zodanig worden afgebroken dat alleen gezonde genen tot expressie worden gebracht. In heterozygoot thalassemie, en dus de matig ernstige vorm van de ziekte, de nonsensmutatie bevindt zich in het laatste mRNA-exon, zodat de controlemechanismen niet geactiveerd worden. Om deze reden wordt naast gezond β-globine ook afgeknotte β-globine geproduceerd. Erytrocyten met het defecte β-globine vergaan. Een ander voorbeeld van het falen van het besturingsmechanisme is Duchenne spierdystrofie, wat ook te wijten is aan een onzinmutatie in het mRNA. In dit geval breekt het controlemechanisme het mRNA af, maar veroorzaakt dus een totaal verlies van het zogenaamde dystrofine-eiwit.
