inisiasi

Itu inisiasi adalah langkah pertama dan persiapan penerjemahan, transkripsi, dan replikasi. Bersama-sama, fase-fase ini pada dasarnya mengarah pada ekspresi gen. Inisiasi juga berperan dalam patofisiologi dalam kaitannya dengan penyakit seperti kanker.

Apakah inisiasi itu?

Selama penerjemahan, informasi genetik yang disalin mengarah pada sintesis protein di dalam sel organisme hidup. Sebaliknya, transkripsi adalah sintesis RNA menggunakan DNA sebagai template, dari mana RNA dibuat.

Seperti terjemahan, transkripsi adalah bagian penting dari ekspresi gen. Dalam genetika, replikasi adalah produksi salinan DNA. Setiap proses yang disebutkan terdiri dari beberapa tahap. Tahap pertama dari replikasi dan terjemahan serta transkripsi adalah inisiasi. Inisiasi adalah proses awal untuk semua komponen ekspresi gen. Biasanya, inisiasi didahului dengan pembuatan kompleks pra-inisiasi.

Inisiasi transkripsi, terjemahan, dan replikasi berbeda dalam sifat dan tujuan urutannya. Selain itu, fase inisiasi berbeda dengan bentuk kehidupan dan oleh karena itu pada eukariota berbeda dengan prokariota.

Fungsi & tugas

Kompleks pra-inisiasi dibentuk untuk memulai penerjemahan. Kompleks ini terdiri dari apa yang disebut subunit 40S dari ribosom dan inisiator tRNAMet. Ini juga mencakup faktor GTP dan inisiasi. Kombinasi elemen-elemen ini mengenali mRNA yang matang di ujung 5 ', dapat mengikatnya dan memeriksanya dalam langkah analisis berikutnya dari arah 5' → 3 '.

Proses ini berlangsung sampai kompleks yang diperiksa mengenali apa yang disebut kodon start atau AUG. Setelah mengenali kodon ini, subunit ribosom 60S mengikatnya, menyebabkan faktor inisiasi larut. Hanya dengan demikian terjemahan mRNA dapat berlangsung dalam arti terjemahan.

Langkah transkripsi ekspresif-gen pada semua eukariota juga bergantung pada kompleks pra-inisiasi, yang terdiri dari berbagai faktor transkripsi. Faktor-faktor seperti TFIIA, TFIID, TFIIB dan TFIIF terlibat dalam kompleks ini.

Template DNA diumpankan ke pusat katalitik RNA polimerase untuk memfasilitasi pembentukan ikatan fosfodiester pertama. Transkripsi sebenarnya hanya dimulai melalui langkah parsial ini. Pada fase inisiasi replikasi, replikasi DNA kembali dipicu dengan pemecahan heliks ganda DNA. Perpisahan ini terjadi pada titik tertentu dalam DNA dan diwujudkan dengan bantuan Helicase.

Setelah pelabelan dengan primase, polimerase ditemukan pada DNA yang rusak dan terakumulasi. Pada awal replikasi, DNA heliks hadir dalam sel dalam susunan yang tidak teratur, melingkar atau linier dan juga terpelintir. Untuk dapat direplikasi, DNA eukariotik pertama-tama harus dilepaskan, yang menghasilkan peningkatan puntiran untai ganda DNA. Selama inisiasi replikasi, pembelahan untai DNA juga terjadi.

Untuk permulaan fase replikasi, yang disebut asal replikasi diperlukan, di mana titik awal bergantung. Pada asal ini, ikatan hidrogen antara basa untai tunggal putus selama inisiasi. Setelah pembukaan untaian, pelapisan dasar dilakukan. Sepotong RNA, juga disebut primer, dilekatkan pada untaian tunggal bebas menggunakan RNA polimerase primase.

Kompleks ini sesuai dengan primosom dan digunakan oleh DNA polimerase sebagai "alat bantu awal". Ketika DNA polimerase mulai mensintesis untai kedua DNA, ia bekerja hingga terminasi. Jadi setiap regulasi replikasi berlangsung dalam fase inisiasi.

Penyakit & penyakit

Dalam patofisiologi, istilah inisiasi berperan terutama dalam kaitannya dengan sel kanker. Dimulainya proses ganas pada dasarnya karena paparan pengaruh berbahaya dan mutanogenik. Mekanisme genetik karsinogenesis meliputi mutasi titik, amplifikasi, penghapusan dan penataan ulang kromosom.

Dalam konteks ini, mutasi titik adalah varian dari mutasi gen yang di dalamnya terjadi pertukaran, penambahan atau penggantian nukleotida tertentu di dalam DNA. Mutasi titik karena itu dapat berupa substitusi, transisi dan transversi, penyisipan atau penghapusan. Mutasi titik menyebabkan perubahan produk gen dalam sintesis protein.

Selama amplifikasi, proses sel atau proses genetik molekuler terjadi untuk mereplikasi asam nukleat, yang mengarah ke karsinogenesis dalam kasus kanker. Penghapusan pada gilirannya sesuai dengan hilangnya bagian DNA, yang dapat berhubungan dengan hilangnya basa individu atau urutan basa yang lebih besar dalam arti seluruh bagian kromosom. Jika hanya basis individu yang terpengaruh, penghapusan biasanya terjadi sebagai bagian dari mutasi titik. Jika seluruh kromosom diubah melalui penghapusan, itu disebut sebagai penyimpangan kromosom.

Berkenaan dengan karsinogenesis, proses yang disebutkan diperiksa oleh penelitian untuk perannya dalam inisiasi sel ganas. Tujuan dari upaya penelitian ini adalah mengembangkan berbagai tindakan pencegahan kanker. Sehubungan dengan karsinogenesis, inisiasi merupakan langkah pertama dan merangkum mutasi yang dialami sel karena karsinogen. Secara teoritis, mutasi ini dapat dihilangkan dengan perbaikan DNA atau dimatikan dengan apoptosis (kematian sel).

Namun, terutama pada pasien yang lebih tua, mekanisme perbaikan DNA tidak lagi cukup kuat untuk menghilangkan mutasi. Dengan demikian, mutasi karsinogenik tidak dapat diubah. Mutasi seperti itu selalu mempengaruhi gen dalam karsinogenesis yang mengontrol siklus sel dan pembelahan sel. Karsinogen adalah zat genotoksik yang menyebabkan permulaan ganas dan menyebabkan mutasi.