Résiliation

le Résiliation est la phase finale de la réplication de l'ADN. Il est précédé d'une initiation et d'un allongement. Une interruption précoce de la réplication peut entraîner l'expression de protéines raccourcies et donc une mutation.

Quelle est la résiliation?

Au cours de la réplication ou de la reduplication, l'ADN porteur de l'information génétique est multiplié dans les cellules individuelles. La duplication a lieu selon le principe semi-conservateur et conduit généralement à une duplication exacte de l'information génétique. La réplication est déclenchée pendant la phase de synthèse, avant la phase de mitose, et a donc lieu avant la division du noyau cellulaire.

Au début de la réplication, le double brin d'ADN est séparé en simples brins, sur lesquels de nouveaux brins complémentaires se forment. Chaque brin d'ADN est déterminé par la séquence de bases du brin opposé. La réplication de l'ADN se produit en plusieurs phases. La terminaison est la troisième et donc la phase finale de la réplication. La terminaison est précédée par l'initiation et l'allongement.

Un terme synonyme pour l'expression de résiliation dans ce contexte est la désignation Phase de terminaison. La résiliation signifie ici «abandonner» ou «résilier». Pendant la terminaison, le brin d'ARNm nouvellement formé se détache de l'ADN réel. Le travail de l'ADN polymérase touche lentement à sa fin. La fin de la réplication de l'ADN ne doit pas être confondue avec la fin de la réplication de l'ARN.

Fonction et tâche

Dans la phase de réplication de l'initiation, c'est principalement la régulation de la réplication qui a lieu. Le point de départ de la réplication est déterminé et ce que l'on appelle l'amorçage a lieu. Après l'initiation, la polymérisation commence, au cours de laquelle la phase d'allongement est passée. L'enzyme ADN polymérase sépare les brins complémentaires de l'ADN en simples brins et lit les bases des simples brins l'une après l'autre. Dans cette phase, un doublage semi-discontinu a lieu, qui comprend une autre phase d'amorçage.

Ce n'est qu'après l'initiation et l'élongation que la phase de terminaison suit dans la réplication. La terminaison diffère d'une forme de vie à une autre. Chez les eucaryotes comme les humains, l'ADN est structuré en anneau. Il comprend également des séquences de terminaison qui correspondent à deux séquences différentes, dont chacune est pertinente pour une fourche de réplication.

La résiliation n'est généralement pas déclenchée par des mécanismes spéciaux. Dès que deux fourches de réplication fonctionnent ensemble ou que l'ADN se termine, la réplication est automatiquement terminée à ce stade. La réplication se termine par un mécanisme automatique.

Les séquences de terminaison sont des éléments de contrôle. Ils garantissent que la phase de réplication arrive à un point final spécifique de manière contrôlée malgré les vitesses de réplication différentes dans les deux fourches de réplication. Tous les sites de terminaison correspondent à des sites de liaison pour la protéine Tus, la "substance utilisant la terminaison". Cette protéine bloque l'hélicase réplicative DnaB et arrête ainsi la réplication.

Chez les eucaryotes, les brins d'anneau répliqués restent connectés les uns aux autres même après la réplication. La connexion correspond au point terminal. Ce n'est qu'après la division cellulaire qu'ils sont séparés par divers processus et peuvent ainsi être divisés. La connexion qui subsiste jusqu'après la division cellulaire semble jouer un rôle dans la distribution contrôlée.

Il existe deux mécanismes principaux qui jouent un rôle dans la séparation finale des anneaux d'ADN. Des enzymes telles que la topoisomérase de type I et de type II sont impliquées dans la séparation. Enfin, une protéine auxiliaire reconnaît le codon stop pendant la terminaison. Ceci provoque la chute du polypeptide du ribosome, car aucun ARN-t avec un anticodon approprié pour le codon stop n'est disponible. Le ribosome se décompose finalement en ses deux sous-unités.

Maladies et affections

Tous les processus de duplication du matériel génétique au sens de réplication sont compliqués et nécessitent une dépense élevée de substances et d'énergie au sein de la cellule. Pour cette raison, des erreurs de réplication spontanées peuvent facilement se produire. Si le génome change spontanément ou induit de l'extérieur, on parle de mutations.

Les erreurs de réplication peuvent entraîner des bases manquantes, être associées à des bases modifiées ou être dues à un appariement incorrect des bases. De plus, la suppression et l'insertion de nucléotides uniques ou multiples dans les deux brins d'ADN peuvent entraîner des erreurs de réplication. Il en va de même pour les dimères de pyrimidine, les ruptures de brins et les erreurs de réticulation dans les brins d'ADN.

Des mécanismes de réparation distincts sont disponibles en cas d'erreur de réplication. La plupart des erreurs mentionnées sont corrigées autant que possible par l'ADN polymérase. La précision de réplication est relativement élevée. Le taux d'erreur n'est qu'une erreur par nucléotide, ce qui est dû à des systèmes de contrôle différents.

Par exemple, un mécanisme de contrôle des cellules eucaryotes est connu sous le nom de désintégration de l'ARNm médiée par un non-sens, qui peut reconnaître des codons d'arrêt indésirables dans l'ARNm et ainsi empêcher des protéines raccourcies de trouver une expression.

Les codons stop prématurés dans l'ARNm sont dus à des mutations géniques. Des mutations dites non-sens ou un épissage alternatif et défectueux peuvent entraîner des protéines raccourcies qui sont affectées par des pertes fonctionnelles. Les mécanismes de contrôle ne peuvent pas toujours corriger les erreurs.

La β-thalassémie héréditaire autosomique récessive se présente sous trois formes différentes: la première est la thalassémie homozygote, une maladie grave causée par votre mutation absurde. La thalassémie hétérozygote est une maladie plus bénigne dans laquelle les mutations non-sens ne se trouvent que dans une seule copie du gène de la β-globine. Grâce au mécanisme de désintégration de l'ARNm médiée par un non-sens, l'ARNm du gène défectueux peut être décomposé à un point tel que seuls les gènes sains sont exprimés.

Dans la thalassémie hétérozygote et donc la forme modérée de la maladie, la mutation non-sens se situe dans le dernier exon d'ARNm, de sorte que les mécanismes de contrôle ne sont pas activés. Pour cette raison, une β-globine raccourcie est également formée en plus de la β-globine saine.Les érythrocytes avec la β-globine défectueuse périssent.

Un autre exemple de l'échec du mécanisme de contrôle est la dystrophie musculaire de Duchenne, qui est également due à une mutation non-sens dans l'ARNm. Dans ce cas, le mécanisme de contrôle décompose l'ARNm, mais provoque ainsi une perte totale de la protéine dite dystrophine.