Permulaan adalah langkah pertama dan dengan demikian persiapan untuk terjemahan, transkripsi, dan replikasi. Bersama-sama, tahap ini pada dasarnya membawa kepada gen ungkapan. Permulaan juga berperanan dalam patofisiologi berkenaan dengan penyakit seperti kanser.
Apa itu inisiasi?
Permulaan adalah langkah pertama dan dengan demikian persiapan untuk terjemahan, transkripsi, dan replikasi. Bersama-sama, tahap ini pada dasarnya membawa kepada gen ungkapan. Terjemahan melibatkan sintesis protein di dalam sel-sel organisma hidup melalui maklumat genetik yang disalin. Transkripsi, sebaliknya, adalah sintesis RNA menggunakan DNA sebagai templat, menghasilkan RNA. Seperti terjemahan, transkripsi adalah bahagian penting dari gen ungkapan. Dalam genetik, replikasi adalah penghasilan salinan DNA. Setiap proses di atas terdiri daripada beberapa fasa. Fasa pertama replikasi, terjemahan, dan transkripsi adalah permulaan. Oleh itu, inisiasi adalah proses permulaan semua komponen ekspresi gen. Biasanya, permulaan didahului oleh penghasilan kompleks pra-permulaan yang disebut. Permulaan transkripsi, terjemahan dan replikasi berbeza antara satu sama lain dalam sifat dan tujuan proses mereka. Di samping itu, fasa inisiasi berbeza dengan bentuk kehidupan dan sesuai dengan cara yang berbeza di eukariota daripada di prokariota.
Fungsi dan tugas
Untuk memulakan terjemahan, kompleks pra-permulaan dibentuk. Kompleks ini terdiri daripada apa yang disebut subunit 40S dari ribosom dan tRNAMet pemula. Ia juga mengandungi GTP dan faktor permulaan. Gabungan unsur-unsur ini mengenali mRNA matang pada akhir 5,, dapat mengikatnya dan memeriksanya dalam langkah analisis seterusnya dari arah 5'3 ′. Proses ini berlaku sehingga kompleks penyiasatan mengenali kodon permulaan atau AUG yang disebut. Setelah mengenali kodon ini, subunit ribosom 60S mengikatnya, menyebabkan faktor permulaan dilepaskan. Barulah terjemahan mRNA dapat dilakukan dalam pengertian terjemahan. Dalam semua eukariota, langkah transkripsi ekspresif gen juga bergantung pada kompleks pendahuluan yang terdiri daripada faktor transkripsi yang berbeza. Faktor yang terlibat dalam kompleks ini termasuk TFIIA, TFIID, TFIIB, dan TFIIF. Templat DNA dimasukkan ke pusat katalitik polimerase RNA untuk memudahkan pembentukan ikatan fosfodiester awal. Hanya bahagian bawah ini yang memulakan transkripsi sebenar. Pada fasa permulaan replikasi, penguatan DNA sekali lagi dipicu dengan memecahkan heliks ganda DNA. Pecah ini berlaku pada titik tertentu pada DNA dan direalisasikan dengan bantuan helicase. Setelah melabel dengan primase, polimerase melekat pada DNA yang rosak. Pada awal replikasi, heliks DNA terdapat di dalam sel dalam susunan yang tidak teratur, bulat atau linier dan juga dipintal. Agar dapat ditiru, DNA eukariotik mesti terlebih dahulu dililit, sehingga meningkatkan pemintalan untaian ganda DNA. Semasa permulaan replikasi, pembelahan helai DNA juga berlaku. Untuk permulaan fasa replikasi, asal usul replikasi diperlukan, dari mana titik permulaan bergantung. Pada asal ini, hidrogen ikatan antara asas helai tunggal dipisahkan semasa permulaan. Selepas pembukaan helai, pemutaran berlaku. Fragmen RNA, juga disebut primer, dilekatkan pada helai tunggal bebas melalui primase polimerase RNA. Kompleks ini sesuai dengan primosom dan digunakan oleh polimerase DNA sebagai "jump start". Sebaik sahaja DNA polimerase telah memulakan sintesis untaian DNA kedua, ia berfungsi hingga penghentian. Oleh itu, setiap peraturan replikasi berlaku dalam fasa permulaan.
Penyakit dan gangguan
Dalam patofisiologi, konsep inisiasi berperanan terutamanya dalam konteks kanser sel. Permulaan proses ganas pada dasarnya disebabkan oleh pendedahan kepada pengaruh berbahaya dan mutanogen. Mekanisme genetik karsinogenesis termasuk mutasi titik, penguatan, penghapusan, dan penyusunan semula kromosom. Dalam konteks ini, mutasi titik adalah varian mutasi gen di mana terdapat pertukaran, penambahan atau penggantian nukleotida tertentu dalam DNA. Mutasi titik boleh menjadi pengganti, peralihan dan penukaran, penyisipan atau penghapusan. Oleh itu, mutasi titik membawa kepada perubahan produk gen dalam biosintesis protein. Amplifikasi melibatkan proses selular atau prosedur genetik molekul untuk memperkuat asid nukleik, yang dalam hal karsinogenesis membawa kepada karsinogenesis. Penghapusan, pada gilirannya, sesuai dengan kehilangan segmen DNA, yang boleh sesuai dengan kehilangan satu asas atau urutan asas yang lebih besar dari segi segmen kromosom keseluruhan. Sekiranya hanya bujang asas terjejas, penghapusan biasanya berlaku dalam konteks mutasi titik. Sekiranya keseluruhan kromosom diubah melalui penghapusan, istilah penyimpangan kromosom digunakan. Berkaitan dengan karsinogenesis, proses di atas disiasat oleh penyelidik untuk peranan mereka dalam permulaan sel-sel ganas. Matlamat usaha penyelidikan ini adalah untuk mengembangkan yang berbeza langkah-langkah Untuk kanser pencegahan. Oleh itu, dalam konteks karsinogenesis, inisiasi merupakan langkah pertama dan, secara ringkas, menjelaskan mutasi yang dialami oleh sel akibat karsinogen. Secara teorinya, mutasi ini dapat dihilangkan dengan perbaikan DNA atau dihilangkan dengan apoptosis (kematian sel). Namun, terutama pada pesakit tua, mekanisme pembaikan DNA tidak lagi cukup kuat untuk menghilangkan mutasi. Oleh itu, mutasi karsinogenik tidak dapat dipulihkan. Dalam karsinogenesis, gen yang mengawal kitaran sel dan pembahagian sel selalu dipengaruhi oleh mutasi seperti itu. Karsinogen adalah agen genotoksik yang keadaan permulaan malignan dan semestinya menyebabkan mutasi.
