En genética molecular, los procesos de síntesis de ADN, ARN y proteínas se dividen en tres etapas para facilitar la descripción: iniciación, elongación y terminación. Estas etapas describen diferentes mecanismos para diferentes moléculas sintetizadas, sin embargo, siempre significan el comienzo, el curso del proceso y el final. La terminación de la replicación es el final de la síntesis de moléculas de ADN.
El papel biológico de la terminación
La iniciación y la terminación son los límites inicial y final del crecimiento de la cadena sintetizada, que se lleva a cabo en la etapa de elongación. La finalización del proceso generalmente ocurre donde termina la conveniencia biológica de una síntesis adicional (por ejemplo, en el sitio del final del replicón o transcriptón). Al mismo tiempo, la terminación realiza 2 funciones importantes:
- no permite que la síntesis vaya más allá de una sección específica de la cadena matriz;
- libera el producto biosintético.
Así, por ejemplo, en el proceso de transcripción (síntesis de ARN basado en una plantilla de ADN), la terminación no permite que el proceso cruce la frontera de un gen u operón en particular. ENde lo contrario, se violaría el contenido semántico del ARN mensajero. En el caso de la síntesis de ADN, la terminación mantiene el proceso dentro de un único replicón.
Entonces, la terminación es uno de los mecanismos para mantener el aislamiento y el orden de la biosíntesis de varias secciones de las moléculas de la matriz. Además, la liberación del producto permite que éste realice sus funciones, y también devuelve el sistema a su estado original (desprendimiento de complejos enzimáticos, restauración de la estructura espacial de la matriz, etc.).
¿Cuál es la terminación de la síntesis de ADN
La síntesis de ADN ocurre durante la replicación, el proceso de duplicación del material genético en una célula. En este caso, el ADN original se desenrolla y cada una de sus cadenas sirve como plantilla para una nueva (hija). Como resultado, se forman dos moléculas de ADN completas en lugar de una hélice de doble cadena. La terminación (fin) de este proceso en procariotas y eucariotas ocurre de manera diferente debido a algunas diferencias en los mecanismos de replicación cromosómica y el nucleoide de las células libres de núcleo.
Cómo funciona la replicación
Todo un complejo de proteínas está involucrado en la replicación. La función principal la realiza la enzima de síntesis, la ADN polimerasa, que cataliza la formación de enlaces fosfodiéster entre los nucleótidos de la cadena en crecimiento (estos últimos se seleccionan según el principio de complementariedad). Para empezar a funcionar, la ADN polimerasa requiere un cebador, un cebador sintetizado por la ADN primasa.
Este evento está precedido por el desenrollamiento del ADN y la separación de sus cadenas,cada uno de los cuales sirve como matriz para la síntesis. Dado que esto último solo puede ocurrir desde el extremo 5' al 3', una hebra se vuelve líder (la síntesis avanza en dirección directa y de forma continua), y la otra hebra se retrasa (el proceso se lleva a cabo en dirección opuesta y fragmentariamente).). El espacio entre los fragmentos se repara posteriormente con la ligasa de ADN.
El desenrollamiento de la doble hélice lo lleva a cabo la enzima ADN helicasa. Este proceso forma una estructura en forma de Y llamada horquilla de replicación. Las regiones monocatenarias resultantes se estabilizan mediante las denominadas proteínas SSB.
La terminación es la interrupción de la síntesis de ADN, que ocurre como resultado del encuentro de las horquillas de replicación o cuando se alcanza el final del cromosoma.
Mecanismo de terminación en procariotas
La finalización de la replicación en procariotas ocurre en el punto apropiado del genoma (sitio de terminación) y está determinada por dos factores:
- reunión de horquilla de replicación;
- ter-sitios.
La unión de las horquillas ocurre si la molécula de ADN tiene una forma circular cerrada, que es característica de la mayoría de los procariotas. Como resultado de la síntesis continua, los extremos 3' y 5' de cada cadena están conectados. Para la replicación unidireccional, el punto de coincidencia es el mismo que el sitio de origen (OriC). En este caso, la cadena sintetizada, por así decirlo, gira alrededor de la molécula del anillo, regresa al punto de partida y se encuentra con el extremo 5' de sí misma. Con la replicación bidireccional (la síntesis procede simultáneamente en dos direcciones desde el punto OriC), la reuniónbifurcaciones y la conexión de los extremos ocurre en el medio de la molécula del anillo.
El acoplamiento de los anillos se lleva a cabo mediante la ligasa de ADN. Esto forma una estructura llamada catecano. Al introducir una rotura de una sola hebra, la ADN girasa rompe los anillos y se completa el proceso de replicación.
Los
Ter-sites también participan en la replicación. Están ubicados 100 pares de bases más allá del punto donde se encuentran las horquillas. Estas regiones contienen una secuencia corta (23 pb) a la que se une el producto proteico del gen tus, lo que bloquea el avance de la horquilla de replicación.
Terminación de la replicación en células eucariotas
Y el último momento. En los eucariotas, un cromosoma contiene varios puntos de iniciación de la replicación y la terminación se produce en dos casos:
- cuando colisionan horquillas que se mueven en direcciones opuestas;
- si se llega al final del cromosoma.
Al final del proceso, las moléculas de ADN separadas se unen a las proteínas cromosómicas y se distribuyen ordenadamente entre las células hijas.
