Инициирането е първата стъпка и по този начин подготовката за превод, транскрипция и репликация. Заедно тези етапи по същество олово да се ген израз. Инициирането също играе роля в патофизиологията по отношение на заболявания като рак.
Какво е посвещение?
Инициирането е първата стъпка и по този начин подготовката за превод, транскрипция и репликация. Заедно тези етапи по същество олово да се ген израз. Преводът включва синтеза на протеини в клетките на живите организми посредством копирана генетична информация. За разлика от това транскрипцията е синтез на РНК, като се използва ДНК като шаблон, което води до РНК. Подобно на превода, транскрипцията е съществена част от ген израз. В рамките на генетика, репликацията е производството на ДНК копия. Всеки от горните процеси се състои от няколко фази. Първата фаза на репликация, транслация и транскрипция е инициация. По този начин инициацията е началният процес на всички компоненти на генната експресия. Обикновено инициацията се предшества от производството на така наречения комплекс за предварителна инициатива. Инициирането на транскрипция, транслация и репликация се различават помежду си по естеството и целта на техния процес. Освен това фазата на посвещение се различава с формата на живот и съответно протича по различен начин при еукариотите, отколкото при прокариотите.
Функция и задача
За да се започне превод, се формира комплекс за предварителна инициатива. Този комплекс се състои от така наречената 40S субединица на рибозомата и инициатора tRNAMet. Също така съдържа GTP и иницииращи фактори. Комбинацията от тези елементи разпознава зряла иРНК в 5 'края, може да я свърже и да я изследва в последваща стъпка на анализ от 5'3' посока. Тези процеси се извършват, докато разследващият комплекс не разпознае така наречения стартов кодон или AUG. След разпознаването на този кодон, рибозомната 60S субединица се свързва с него, причинявайки освобождаване на иницииращите фактори. Само тогава може да се осъществи транслация на иРНК в смисъл на транслация. При всички еукариоти генно-експресивната стъпка на транскрипция също зависи от комплекс за предварително иницииране, състоящ се от различни транскрипционни фактори. Факторите, участващи в комплекса, включват TFIIA, TFIID, TFIIB и TFIIF. Шаблонът на ДНК се подава в каталитичния център на РНК полимераза, за да се улесни образуването на първоначална фосфодиестерна връзка. Само тази стъпка инициира действителната транскрипция. Във фазата на иницииране на репликацията амплификацията на ДНК отново се задейства чрез разрушаване на двойната спирала на ДНК. Това разбиване се извършва в определена точка на ДНК и се осъществява с помощта на хеликаза. След маркиране с примаза, полимераза се прикрепя към счупената ДНК. В началото на репликацията спиралната ДНК присъства в клетката в нередно, кръгово или линейно разположение и също е усукана. За да бъде репликирана, еукариотната ДНК първо трябва да бъде разгъната, което води до увеличаване на усукването на двойни вериги на ДНК. По време на започването на репликацията също се получава разцепване на ДНК веригите. За започване на фазата на репликация се изисква така нареченият репликационен произход, от който зависи началната точка. При този произход, водород обвързване между бази от единичните нишки се отделя по време на инициирането. След отварянето на нишките се извършва грундиране. РНК фрагмент, наричан още праймер, е прикрепен към свободните единични вериги с помощта на РНК полимеразна примаза. Този комплекс съответства на примозомата и се използва от ДНК полимеразата като „скок старт“. След като ДНК полимеразата е започнала синтеза на втората ДНК верига, тя работи по пътя си към терминация. По този начин всяко регулиране на репликацията се случва във фазата на иницииране.
Болести и разстройства
В патофизиологията концепцията за посвещение играе роля предимно в контекста на рак клетки. Инициирането на злокачествени процеси се дължи основно на излагане на вредни и мутаногенни влияния. Генетичните механизми на канцерогенезата включват точкова мутация, амплификация, делеция и пренареждане на хромозоми, В този контекст точковата мутация е вариант на генната мутация, при която има обмен, добавяне или заместване на специфичен нуклеотид в ДНК. Точковите мутации следователно могат да бъдат замествания, преходи и трансверсии, вмъквания или заличавания. По този начин точкова мутация води до промени в генния продукт при биосинтеза на протеини. Амплификацията включва клетъчен процес или молекулярна генетична процедура за усилване на нуклеиновата киселина, което в случай на канцерогенеза води до канцерогенеза. Делециите от своя страна съответстват на загуба на ДНК сегменти, което може да съответства на загуба на единични бази или по-големи базови последователности по отношение на цели хромозомни сегменти. Ако само единични бази са засегнати, заличаването обикновено се случва в контекста на точкова мутация. Ако чрез делеция се промени цяла хромозома, се използва терминът хромозомна аберация. Във връзка с канцерогенезата, горните процеси се изследват от изследователите за тяхната роля в инициирането на злокачествени клетки. Целта на тези изследователски усилия е да се развият различни мерки за рак предотвратяване. По този начин, в контекста на канцерогенезата, инициацията представлява първата стъпка и в обобщение описва мутацията, която клетката претърпява в резултат на канцероген. Теоретично тази мутация може да бъде елиминирана чрез възстановяване на ДНК или елиминирана чрез апоптоза (клетъчна смърт). Въпреки това, особено при по-възрастни пациенти, механизмите за възстановяване на ДНК вече не са достатъчно силни, за да елиминират мутацията. По този начин канцерогенната мутация е необратима. При канцерогенезата ген, който контролира клетъчния цикъл и клетъчното делене, винаги е засегнат от такава мутация. Канцерогените са генотоксични агенти, които състояние злокачествено иницииране и задължително предизвикват мутация.
