การเริ่มต้น

การเริ่มต้น เป็นขั้นตอนแรกและเป็นการเตรียมการสำหรับการแปลการถอดความและการจำลองแบบ ขั้นตอนเหล่านี้นำไปสู่การแสดงออกของยีนเป็นหลัก การเริ่มต้นยังมีบทบาทในพยาธิสรีรวิทยาที่เกี่ยวข้องกับโรคต่างๆเช่นมะเร็ง

การเริ่มต้นคืออะไร?

ในระหว่างการแปลข้อมูลทางพันธุกรรมที่คัดลอกจะนำไปสู่การสังเคราะห์โปรตีนภายในเซลล์ของสิ่งมีชีวิต ในทางตรงกันข้ามการถอดความคือการสังเคราะห์ RNA โดยใช้ DNA เป็นแม่แบบซึ่ง RNA ถูกสร้างขึ้น

เช่นเดียวกับการแปลการถอดความเป็นส่วนสำคัญของการแสดงออกของยีน ในทางพันธุศาสตร์การจำลองแบบคือการผลิตสำเนาดีเอ็นเอ แต่ละกระบวนการที่กล่าวถึงประกอบด้วยหลายขั้นตอน ระยะแรกของทั้งการจำลองแบบการแปลและการถอดความคือการเริ่มต้น การเริ่มต้นเป็นกระบวนการเริ่มต้นสำหรับส่วนประกอบทั้งหมดของการแสดงออกของยีน ตามกฎแล้วการเริ่มต้นจะนำหน้าด้วยการสร้างสิ่งที่เรียกว่า pre-initiation complex

การเริ่มต้นของการถอดความการแปลและการจำลองแตกต่างกันไปตามลักษณะและวัตถุประสงค์ของลำดับ นอกจากนี้ระยะของการเริ่มต้นแตกต่างกันไปตามรูปแบบชีวิตดังนั้นจึงมีความแตกต่างกันในยูคาริโอตมากกว่าในโปรคาริโอต

ฟังก์ชันและงาน

คอมเพล็กซ์ก่อนการเริ่มต้นถูกสร้างขึ้นเพื่อเริ่มการแปล คอมเพล็กซ์นี้ประกอบด้วยหน่วยย่อย 40S ของไรโบโซมและตัวเริ่มต้น tRNAMet นอกจากนี้ยังรวมถึง GTP และปัจจัยการเริ่มต้น การรวมกันขององค์ประกอบเหล่านี้จะรับรู้ mRNA ที่เป็นผู้ใหญ่ที่ปลาย 5 'สามารถผูกและตรวจสอบในขั้นตอนการวิเคราะห์ที่ตามมาจากทิศทาง 5' → 3 '

กระบวนการเหล่านี้เกิดขึ้นจนกว่าคอมเพล็กซ์ที่จะตรวจสอบจะจดจำสิ่งที่เรียกว่า start codon หรือ AUG หลังจากรับรู้โคดอนนี้แล้วหน่วยย่อยของไรโบโซม 60S จะจับกับมันทำให้ปัจจัยเริ่มต้นละลายไป จากนั้นการแปล mRNA จะเกิดขึ้นได้ในแง่ของการแปล

ขั้นตอนการแสดงออกของยีนในการถอดความในยูคาริโอตทั้งหมดยังขึ้นอยู่กับคอมเพล็กซ์ก่อนการเริ่มต้นซึ่งประกอบด้วยปัจจัยการถอดความที่แตกต่างกัน ปัจจัยต่างๆเช่น TFIIA, TFIID, TFIIB และ TFIIF มีส่วนเกี่ยวข้องกับความซับซ้อน

แม่แบบดีเอ็นเอถูกป้อนไปยังศูนย์เร่งปฏิกิริยาของ RNA polymerase เพื่ออำนวยความสะดวกในการสร้างพันธะฟอสโฟดิสเตอร์ตัวแรก การถอดเสียงจริงจะเริ่มต้นผ่านขั้นตอนบางส่วนเท่านั้น ในช่วงเริ่มต้นของการจำลองแบบการจำลองแบบของดีเอ็นเอจะถูกกระตุ้นอีกครั้งโดยการทำลายเกลียวคู่ของดีเอ็นเอ การแตกตัวนี้เกิดขึ้น ณ จุดหนึ่งของ DNA และรับรู้ได้ด้วยความช่วยเหลือของ Helicase

หลังจากติดฉลากด้วยไพรเมสจะพบโพลีเมอเรสบนดีเอ็นเอที่เสียและสะสม ในช่วงเริ่มต้นของการจำลองแบบดีเอ็นเอแบบขดลวดจะมีอยู่ในเซลล์ในรูปแบบที่ไม่เป็นระเบียบเป็นวงกลมหรือเป็นเส้นตรงและยังบิดเบี้ยวด้วย ในการที่จะจำลองซ้ำดีเอ็นเอของยูคาริโอตจะต้องไม่ถูกบิดก่อนซึ่งจะนำไปสู่การบิดเกลียวคู่ของดีเอ็นเอที่เพิ่มขึ้น ในระหว่างการเริ่มต้นของการจำลองแบบความแตกแยกของสายดีเอ็นเอก็เกิดขึ้นเช่นกัน

สำหรับการเริ่มต้นของเฟสการจำลองแบบจำเป็นต้องมีจุดเริ่มต้นของการจำลองแบบที่เรียกว่าจุดเริ่มต้นขึ้นอยู่กับ ที่จุดกำเนิดนี้พันธะไฮโดรเจนระหว่างฐานของเส้นเดี่ยวจะขาดระหว่างการเริ่มต้น หลังจากการเปิดเส้นแล้วการรองพื้นจะเกิดขึ้น ชิ้นส่วนของ RNA หรือที่เรียกว่าไพรเมอร์ติดอยู่กับเส้นเดี่ยวอิสระโดยใช้ RNA polymerase primase

สารซับซ้อนนี้สอดคล้องกับไพรโมโซมและถูกใช้โดย DNA polymerase เป็น "ตัวช่วยในการเริ่มต้น" เมื่อดีเอ็นเอพอลิเมอเรสเริ่มสังเคราะห์ดีเอ็นเอสายที่สองก็จะดำเนินการไปจนถึงการยุติ ดังนั้นทุกระเบียบของการจำลองแบบจะเกิดขึ้นภายในระยะเริ่มต้น

ความเจ็บป่วยและความเจ็บป่วย

ในพยาธิสรีรวิทยาแนวคิดของการเริ่มต้นมีบทบาทโดยเฉพาะอย่างยิ่งในการเชื่อมต่อกับเซลล์มะเร็ง การเริ่มต้นของกระบวนการร้ายนั้นมีสาเหตุหลักมาจากการสัมผัสกับอิทธิพลที่เป็นอันตรายและกลายพันธุ์ กลไกทางพันธุกรรมของการก่อมะเร็ง ได้แก่ การกลายพันธุ์ของจุดการขยายการลบและการจัดเรียงโครโมโซมใหม่

ในบริบทนี้การกลายพันธุ์ของจุดเป็นตัวแปรหนึ่งของการกลายพันธุ์ของยีนซึ่งมีการแลกเปลี่ยนเพิ่มหรือแทนที่นิวคลีโอไทด์เฉพาะภายในดีเอ็นเอ การกลายพันธุ์ของจุดจึงสามารถทดแทนการเปลี่ยนและการเปลี่ยนการแทรกหรือการลบ การกลายพันธุ์แบบจุดนำไปสู่การเปลี่ยนแปลงของผลิตภัณฑ์ยีนในการสังเคราะห์โปรตีน

ในระหว่างการขยายตัวกระบวนการของเซลล์หรือกระบวนการทางพันธุกรรมระดับโมเลกุลจะเกิดขึ้นเพื่อจำลองกรดนิวคลีอิกซึ่งนำไปสู่การก่อมะเร็งในกรณีของมะเร็ง การลบจะสอดคล้องกับการสูญเสียส่วนของ DNA ซึ่งอาจสอดคล้องกับการสูญเสียฐานแต่ละส่วนหรือลำดับฐานที่ใหญ่ขึ้นในความหมายของส่วนโครโมโซมทั้งหมด หากได้รับผลกระทบเฉพาะฐานแต่ละฐานการลบมักเกิดขึ้นเป็นส่วนหนึ่งของการกลายพันธุ์ของจุด หากโครโมโซมทั้งหมดถูกเปลี่ยนผ่านการลบจะเรียกว่าความผิดปกติของโครโมโซม

เกี่ยวกับการก่อมะเร็งกระบวนการเหล่านี้กำลังได้รับการตรวจสอบโดยการวิจัยเกี่ยวกับบทบาทในการเริ่มต้นของเซลล์มะเร็ง จุดมุ่งหมายของความพยายามในการวิจัยเหล่านี้คือการพัฒนามาตรการต่างๆในการป้องกันมะเร็ง ในการเชื่อมต่อกับการก่อมะเร็งการเริ่มต้นเป็นขั้นตอนแรกและสรุปการกลายพันธุ์ที่เซลล์ได้รับเนื่องจากสารก่อมะเร็ง ในทางทฤษฎีการกลายพันธุ์นี้สามารถกำจัดได้โดยการซ่อมแซมดีเอ็นเอหรือปิดโดยการตายของเซลล์ (การตายของเซลล์)

อย่างไรก็ตามโดยเฉพาะอย่างยิ่งในผู้ป่วยที่มีอายุมากกลไกการซ่อมแซมดีเอ็นเอไม่แข็งแรงพอที่จะกำจัดการกลายพันธุ์ได้อีกต่อไป การกลายพันธุ์ของสารก่อมะเร็งจึงไม่สามารถย้อนกลับได้ การกลายพันธุ์ดังกล่าวส่งผลกระทบต่อยีนในการก่อมะเร็งที่ควบคุมวัฏจักรของเซลล์และการแบ่งตัวของเซลล์เสมอ สารก่อมะเร็งเป็นสารพิษต่อพันธุกรรมที่ก่อให้เกิดการเริ่มต้นของมะเร็งและจำเป็นต้องทำให้เกิดการกลายพันธุ์