Katika jenetiki ya molekuli, michakato ya DNA, RNA na usanisi wa protini imegawanywa katika hatua tatu kwa ajili ya kurahisisha maelezo: kuanzishwa, kurefusha na kumalizia. Hatua hizi zinaelezea taratibu tofauti za molekuli tofauti zilizounganishwa, hata hivyo, daima zinamaanisha mwanzo, mwendo wa mchakato, na mwisho. Kukomesha urudiaji ni mwisho wa usanisi wa molekuli za DNA.
Jukumu la kibayolojia la kukomesha
Kuanzisha na kukomesha ni mipaka ya mwanzo na ya mwisho ya ukuaji wa mnyororo uliounganishwa, ambao unafanywa katika hatua ya kurefusha. Kukamilika kwa mchakato kwa kawaida hutokea pale ambapo manufaa ya kibayolojia ya usanisi zaidi huisha (kwa mfano, kwenye tovuti ya mwisho wa nakala au nakala). Wakati huo huo, uondoaji hufanya kazi 2 muhimu:
- hairuhusu usanisi kwenda zaidi ya sehemu mahususi ya mnyororo wa tumbo;
- inatoa bidhaa ya kibayolojia.
Kwa hivyo, kwa mfano, katika mchakato wa unakili (muundo wa RNA kulingana na kiolezo cha DNA), kukomesha hakuruhusu mchakato huo kuvuka mpaka wa jeni au opereni fulani. KATIKAvinginevyo, maudhui ya kisemantiki ya mjumbe RNA yangekiukwa. Kwa upande wa usanisi wa DNA, kukomesha huweka mchakato ndani ya nakala moja.
Kwa hivyo, kukomesha ni mojawapo ya mbinu za kudumisha utengaji na mpangilio wa usanisi wa sehemu mbalimbali za molekuli za matriki. Kwa kuongeza, kutolewa kwa bidhaa huruhusu mwisho kufanya kazi zake, na pia kurejesha mfumo kwa hali yake ya awali (kikosi cha complexes ya enzyme, urejesho wa muundo wa anga wa matrix, nk).
Nini kusitishwa kwa usanisi wa DNA
Uchanganuzi wa DNA hutokea wakati wa urudufu, mchakato wa kuzidisha nyenzo za kijeni katika seli. Katika kesi hii, DNA ya asili hufungua, na kila minyororo yake hutumika kama template ya mpya (binti). Matokeo yake, molekuli mbili za DNA zilizojaa kamili huundwa badala ya helix moja yenye nyuzi mbili. Kukomesha (mwisho) kwa mchakato huu katika prokariyoti na yukariyoti hutokea kwa njia tofauti kutokana na baadhi ya tofauti katika taratibu za urudufishaji wa kromosomu na nukleoidi ya seli zisizo na nyuklia.
Jinsi urudufishaji unavyofanya kazi
Mchanganyiko mzima wa protini unahusika katika urudufishaji. Kazi kuu inafanywa na enzyme ya awali, DNA polymerase, ambayo huchochea uundaji wa vifungo vya phosphodiester kati ya nucleotides ya mlolongo wa kukua (mwisho huchaguliwa kulingana na kanuni ya kusaidiana). Ili kuanza kufanya kazi, DNA polymerase inahitaji primer - primer ambayo imeundwa na DNA primase.
Tukio hili linatanguliwa na kufunguliwa kwa DNA na kutenganishwa kwa minyororo yake,ambayo kila moja hutumika kama matrix ya usanisi. Kwa kuwa mwisho unaweza kutokea tu kutoka mwisho wa 5' hadi 3', kamba moja inakuwa inayoongoza (awali inaendelea kwa mwelekeo wa mbele na kwa kuendelea), na kamba nyingine inakuwa nyuma (mchakato unafanywa kwa mwelekeo tofauti na vipande vipande.) Pengo kati ya vipande hurekebishwa baadaye na DNA ligase.
Kulegea kwa double helix hutekelezwa na kimeng'enya cha DNA helicase. Mchakato huu huunda muundo wenye umbo la Y unaoitwa uma replication. Maeneo yanayotokana yenye ncha moja yameimarishwa na kinachojulikana kama protini za SSB.
Kukomesha ni kusitishwa kwa usanisi wa DNA, ambao hutokea ama kutokana na kukutana kwa uma za urudiaji, au wakati mwisho wa kromosomu umefikiwa.
Mfumo wa kukomesha prokariyoti
Kukamilika kwa urudufishaji katika prokariyoti hutokea katika hatua inayofaa katika jenomu (eneo la kukomesha) na huamuliwa na mambo mawili:
- mkutano wa uma replication;
- tovuti.
Mkutano wa uma hutokea ikiwa molekuli ya DNA ina umbo la duara lililofungwa, ambalo ni sifa ya prokariyoti nyingi. Kama matokeo ya usanisi unaoendelea, ncha 3' na 5' za kila mnyororo zimeunganishwa. Kwa urudufishaji wa unidirectional, sehemu ya mechi ni sawa na tovuti asili (OriC). Katika kesi hii, mlolongo wa synthesized, kama ilivyokuwa, huenda karibu na molekuli ya pete, kurudi kwenye hatua ya kuanzia na kukutana na 5'-mwisho wa yenyewe. Na urudufishaji wa pande mbili (utangulizi unaendelea kwa wakati mmoja katika pande mbili kutoka kwa uhakika wa OriC), mkutanouma na muunganisho wa ncha hutokea katikati ya molekuli ya pete.
Kuunganishwa kwa pete hufanywa na DNA ligase. Hii huunda muundo unaoitwa cathekan. Kwa kuanzisha sehemu moja ya kukatika kwa uzi, DNA gyrase huvunja pete na mchakato wa kurudia unakamilika.
Tovuti za mwisho pia hushiriki katika urudufishaji. Ziko jozi 100 za msingi zaidi ya mahali ambapo uma hukutana. Maeneo haya yana mfuatano mfupi (bp 23) ambao bidhaa ya protini ya jeni ya tus hufungamana, hivyo basi huzuia uendelezaji zaidi wa uma wa kunakili.
Kukomesha urudiaji katika seli ya yukariyoti
Na dakika ya mwisho. Katika yukariyoti, kromosomu moja ina nukta kadhaa za uanzishaji wa kurudia, na kukomesha hutokea katika hali mbili:
- uma uma unaoelekea kinyume unapogongana;
- ikiwa mwisho wa kromosomu umefikiwa.
Mwishoni mwa mchakato, molekuli za DNA zilizotenganishwa hufungamana na protini za kromosomu na husambazwa kwa utaratibu kati ya seli binti.
