Em genética molecular, os processos de síntese de DNA, RNA e proteínas são divididos em três etapas para conveniência de descrição: iniciação, alongamento e terminação. Esses estágios descrevem diferentes mecanismos para diferentes moléculas sintetizadas, mas sempre significam o início, o curso do processo e o fim. A terminação da replicação é o fim da síntese de moléculas de DNA.
O papel biológico da terminação
Início e término são os limites inicial e final do crescimento da cadeia sintetizada, que é realizado na fase de alongamento. A conclusão do processo geralmente ocorre onde termina a conveniência biológica de síntese adicional (por exemplo, no local do final do replicon ou transcrição). Ao mesmo tempo, a terminação desempenha 2 funções importantes:
- não permite que a síntese vá além de uma seção específica da cadeia de matrizes;
- libera o produto biossintético.
Assim, por exemplo, no processo de transcrição (síntese de RNA com base em um molde de DNA), a terminação não permite que o processo atravesse a fronteira de um determinado gene ou operon. NOcaso contrário, o conteúdo semântico do RNA mensageiro seria violado. No caso da síntese de DNA, a terminação mantém o processo dentro de um único replicon.
Então, a terminação é um dos mecanismos para manter o isolamento e a ordem da biossíntese de várias seções das moléculas da matriz. Além disso, a liberação do produto permite que este último desempenhe suas funções, além de devolver o sistema ao seu estado original (desprendimento de complexos enzimáticos, restauração da estrutura espacial da matriz etc.).
Qual é a terminação da síntese de DNA
A síntese de DNA ocorre durante a replicação, o processo de duplicação do material genético em uma célula. Nesse caso, o DNA original se desenrola e cada uma de suas cadeias serve de modelo para uma nova (filha). Como resultado, duas moléculas de DNA completas são formadas no lugar de uma hélice de fita dupla. A terminação (final) desse processo em procariontes e eucariotos ocorre de forma diferente devido a algumas diferenças nos mecanismos de replicação cromossômica e no nucleoide das células livres de núcleo.
Como funciona a replicação
Um complexo inteiro de proteínas está envolvido na replicação. A principal função é desempenhada pela enzima de síntese, DNA polimerase, que catalisa a formação de ligações fosfodiéster entre os nucleotídeos da cadeia em crescimento (estes últimos são selecionados de acordo com o princípio da complementaridade). Para começar a funcionar, a DNA polimerase requer um primer - um primer que é sintetizado pela DNA primase.
Este evento é precedido pelo desenrolar do DNA e a separação de suas cadeias,cada um dos quais serve como uma matriz para a síntese. Como este último só pode ocorrer da extremidade 5' para a extremidade 3', uma fita torna-se líder (a síntese prossegue no sentido direto e continuamente), e a outra fita fica atrasada (o processo é realizado na direção oposta e fragmentariamente). A lacuna entre os fragmentos é posteriormente reparada pela DNA ligase.
O desenrolamento da dupla hélice é realizado pela enzima DNA helicase. Esse processo forma uma estrutura em forma de Y chamada forquilha de replicação. As regiões de fita simples resultantes são estabilizadas pelas chamadas proteínas SSB.
Terminação é a interrupção da síntese de DNA, que ocorre como resultado do encontro das forquilhas de replicação, ou quando o final do cromossomo é atingido.
Mecanismo de terminação em procariontes
A conclusão da replicação em procariontes ocorre no ponto apropriado do genoma (sítio de terminação) e é determinada por dois fatores:
- reunião do fork de replicação;
- ter-sites.
O encontro dos garfos ocorre se a molécula de DNA tiver uma forma circular fechada, característica da maioria dos procariontes. Como resultado da síntese contínua, as extremidades 3' e 5' de cada cadeia são conectadas. Para replicação unidirecional, o ponto de correspondência é o mesmo que o site de origem (OriC). Neste caso, a cadeia sintetizada, por assim dizer, gira em torno da molécula do anel, retornando ao ponto de partida e encontrando-se com a extremidade 5' de si mesma. Com replicação bidirecional (a síntese prossegue simultaneamente em duas direções a partir do ponto OriC), o encontrogarfos e a conexão das pontas ocorre no meio da molécula do anel.
O acoplamento dos anéis é realizado pela DNA ligase. Isso forma uma estrutura chamada cathekan. Ao introduzir uma quebra de fita simples, a DNA girase quebra os anéis e o processo de replicação é concluído.
Ter-sites também participam da replicação. Eles estão localizados 100 pares de bases além do ponto de encontro dos garfos. Essas regiões contêm uma sequência curta (23 pb) à qual o produto proteico do gene tus se liga, bloqueando o avanço da forquilha de replicação.
Término da replicação em célula eucariótica
E o último momento. Em eucariotos, um cromossomo contém vários pontos de iniciação de replicação e a terminação ocorre em dois casos:
- quando garfos se movendo em direções opostas colidem;
- se o final do cromossomo for atingido.
No final do processo, as moléculas de DNA separadas se ligam a proteínas cromossômicas e são distribuídas ordenadamente entre as células filhas.
