المبادرة

ال المبادرة هي الخطوة الأولى وبالتالي التحضير للترجمة والنسخ والنسخ. تؤدي هذه المراحل معًا بشكل أساسي إلى التعبير الجيني. يلعب البدء أيضًا دورًا في الفيزيولوجيا المرضية فيما يتعلق بأمراض مثل السرطان.

ما هو التنشئة؟

أثناء الترجمة ، تؤدي المعلومات الوراثية المنسوخة إلى تخليق البروتينات داخل خلايا الكائنات الحية. في المقابل ، النسخ هو تخليق الحمض النووي الريبي باستخدام الحمض النووي كقالب ، يتم من خلاله إنشاء الحمض النووي الريبي.

النسخ هو جزء أساسي من التعبير الجيني مثل الترجمة. في علم الوراثة ، التكرار هو إنتاج نسخ الحمض النووي. كل من العمليات المذكورة تتكون من عدة مراحل. المرحلة الأولى من كل من النسخ والترجمة والنسخ هي البدء. البدء هو عملية البداية لجميع مكونات التعبير الجيني. كقاعدة عامة ، يسبق البدء إنشاء ما يسمى مجمع ما قبل البدء.

تختلف بدايات النسخ والترجمة والنسخ في طبيعة وهدف تسلسلها. بالإضافة إلى ذلك ، تختلف مرحلة البدء مع شكل الحياة ، وبالتالي فهي تختلف في حقيقيات النوى عنها في بدائيات النوى.

الوظيفة والمهمة

يتم تشكيل مجمع ما قبل البدء لبدء الترجمة. يتكون هذا المجمع من ما يسمى بالوحدة الفرعية 40S للريبوسوم والبادئ tRNAMet. ويشمل أيضًا GTP وعوامل البدء. يتعرف مزيج هذه العناصر على mRNA الناضج في النهاية 5 ، ويمكن ربطها وفحصها في خطوة تحليل لاحقة من اتجاه 5 '→ 3'.

تحدث هذه العمليات حتى يتعرف المعقد المراد التحقيق فيه على ما يسمى بكودون البدء أو AUG. بعد التعرف على هذا الكودون ، ترتبط الوحدة الفرعية الريبوزومية 60S به ، مما يتسبب في إذابة عوامل البدء. عندها فقط يمكن أن تحدث ترجمة mRNA بمعنى الترجمة.

تعتمد الخطوة المعبرة عن الجينات للنسخ في جميع حقيقيات النوى أيضًا على معقد ما قبل البدء ، والذي يتكون من عوامل نسخ مختلفة. عوامل مثل TFIIA و TFIID و TFIIB و TFIIF متضمنة في المجمع.

يتم تغذية قالب الحمض النووي إلى المركز التحفيزي لبوليميراز الحمض النووي الريبي من أجل تسهيل تكوين أول رابطة فوسفوديستر. يبدأ النسخ الفعلي فقط من خلال هذه الخطوة الجزئية. في مرحلة بدء التكرار ، يتم تشغيل تكرار الحمض النووي مرة أخرى عن طريق كسر الحلزون المزدوج للحمض النووي. يحدث هذا التفكك في نقطة محددة في الحمض النووي ويتم تنفيذه بمساعدة Helicase.

بعد وضع العلامات باستخدام بريماز ، يوجد بوليميراز على الحمض النووي المكسور ويتراكم. في بداية النسخ المتماثل ، يوجد الحمض النووي الحلزوني في الخلية بترتيب مضطرب أو دائري أو خطي وهو أيضًا ملتوي. من أجل التكاثر ، يجب أولاً تفكيك الحمض النووي حقيقي النواة ، مما يؤدي إلى زيادة التواء خيوط الحمض النووي المزدوجة. أثناء بدء النسخ المتماثل ، يحدث أيضًا انقسام خيوط الحمض النووي.

لبدء مرحلة النسخ المتماثل ، يلزم ما يسمى بأصل النسخ المتماثل ، والذي تعتمد عليه نقطة البداية. في هذا الأصل ، يتم كسر الرابطة الهيدروجينية بين قواعد الخيوط المفردة أثناء البدء. بعد فتح الخيوط ، يتم التحضير. يتم ربط قطعة من الحمض النووي الريبي ، والتي تسمى أيضًا التمهيدي ، بالخيوط المفردة المجانية باستخدام RNA polymerase primase.

يتوافق هذا المركب مع البريموسوم ويستخدمه بوليميريز الحمض النووي كـ "مساعد بداية". عندما يبدأ بوليميراز الحمض النووي في تصنيع الشريط الثاني من الحمض النووي ، فإنه يشق طريقه حتى النهاية. وبالتالي فإن كل تنظيم للنسخ المتماثل يحدث في مرحلة البدء.

الامراض والاعتلالات

في الفيزيولوجيا المرضية ، يلعب مفهوم البدء دورًا خاصًا فيما يتعلق بالخلايا السرطانية. يرجع بدء العمليات الخبيثة أساسًا إلى التعرض للتأثيرات الضارة والمتحولة. تشمل الآليات الجينية للتسرطن الطفرة النقطية والتضخيم والحذف وإعادة ترتيب الكروموسومات.

في هذا السياق ، فإن الطفرة النقطية هي نوع من الطفرة الجينية حيث يوجد تبادل أو إضافة أو استبدال لنيوكليوتيد معين داخل الحمض النووي. لذلك يمكن أن تكون الطفرات النقطية استبدالات ، وتحولات ، واستبدال ، وإدخال أو حذف. تؤدي الطفرة النقطية إلى تغييرات في منتج الجين في تخليق البروتين.

أثناء التضخيم ، تحدث عملية خلوية أو عملية وراثية جزيئية لتكرار الحمض النووي ، مما يؤدي إلى التسرطن في حالة السرطان. تتوافق عمليات الحذف بدورها مع فقد أقسام الحمض النووي ، والتي يمكن أن تتوافق مع فقدان القواعد الفردية أو التسلسلات الأساسية الأكبر بمعنى أقسام الكروموسوم بأكملها. إذا تأثرت القواعد الفردية فقط ، فعادة ما يحدث الحذف كجزء من طفرة نقطية. إذا تم تغيير كروموسوم كامل عن طريق الحذف ، فإنه يشار إليه باسم انحراف الكروموسوم.

فيما يتعلق بالسرطان ، يتم فحص هذه العمليات عن طريق البحث لدورها في بدء الخلايا الخبيثة. الهدف من هذه الجهود البحثية هو تطوير تدابير مختلفة للوقاية من السرطان. فيما يتعلق بالتسرطن ، يمثل البدء الخطوة الأولى ويلخص الطفرة التي تتعرض لها الخلية بسبب مادة مسرطنة. من الناحية النظرية ، يمكن القضاء على هذه الطفرة عن طريق إصلاح الحمض النووي أو إيقافها عن طريق موت الخلايا المبرمج (موت الخلايا).

ومع ذلك ، لا سيما في المرضى الأكبر سنًا ، فإن آليات إصلاح الحمض النووي لم تعد قوية بما يكفي لإزالة الطفرة. وبالتالي فإن الطفرة المسببة للسرطان لا رجعة فيها. تؤثر هذه الطفرة دائمًا على جين في التسرطن يتحكم في دورة الخلية وانقسام الخلية. المواد المسرطنة هي مواد سامة للجينات تسبب بداية خبيثة وتسبب بالضرورة طفرة.