En génétique moléculaire, les processus de synthèse de l'ADN, de l'ARN et des protéines sont divisés en trois étapes pour faciliter la description: initiation, élongation et terminaison. Ces étapes décrivent différents mécanismes pour différentes molécules synthétisées, cependant, elles signifient toujours le début, le déroulement du processus et la fin. La terminaison de la réplication est la fin de la synthèse des molécules d'ADN.
Le rôle biologique de la terminaison
L'initiation et la terminaison sont les limites initiale et finale de la croissance de la chaîne synthétisée, qui s'effectue au stade de l'élongation. L'achèvement du processus se produit généralement là où l'opportunité biologique d'une synthèse supplémentaire se termine (par exemple, au site de la fin du réplicon ou du transcripton). En même temps, la terminaison remplit 2 fonctions importantes:
- ne permet pas à la synthèse d'aller au-delà d'une section spécifique de la chaîne matricielle;
- libère le produit biosynthétique.
Ainsi, par exemple, dans le processus de transcription (synthèse d'ARN basée sur une matrice d'ADN), la terminaison ne permet pas au processus de franchir la frontière d'un gène ou d'un opéron particulier. Àsinon, le contenu sémantique de l'ARN messager serait violé. Dans le cas de la synthèse d'ADN, la terminaison maintient le processus dans un seul réplicon.
Ainsi, la terminaison est l'un des mécanismes permettant de maintenir l'isolement et l'ordre de la biosynthèse de diverses sections de molécules matricielles. De plus, la libération du produit permet à ce dernier de remplir ses fonctions, et ramène également le système à son état d'origine (détachement des complexes enzymatiques, restauration de la structure spatiale de la matrice, etc.).
Qu'est-ce que la fin de la synthèse d'ADN
La synthèse d'ADN se produit pendant la réplication, le processus de doublement du matériel génétique dans une cellule. Dans ce cas, l'ADN d'origine se déroule et chacune de ses chaînes sert de modèle pour une nouvelle (fille). En conséquence, deux molécules d'ADN à part entière se forment à la place d'une hélice double brin. La fin (fin) de ce processus chez les procaryotes et les eucaryotes se produit différemment en raison de certaines différences dans les mécanismes de réplication des chromosomes et du nucléoïde des cellules sans noyau.
Comment fonctionne la réplication
Tout un complexe de protéines est impliqué dans la réplication. La fonction principale est assurée par l'enzyme de synthèse, l'ADN polymérase, qui catalyse la formation de liaisons phosphodiester entre les nucléotides de la chaîne en croissance (ces derniers sont sélectionnés selon le principe de complémentarité). Pour commencer à fonctionner, l'ADN polymérase nécessite une amorce - une amorce qui est synthétisée par l'ADN primase.
Cet événement est précédé du déroulement de l'ADN et de la séparation de ses chaînes,dont chacun sert de matrice pour la synthèse. Étant donné que ce dernier ne peut se produire que de l'extrémité 5 'à l'extrémité 3', un brin devient leader (la synthèse se déroule dans le sens direct et en continu), et l'autre brin devient en retard (le processus s'effectue dans le sens opposé et de manière fragmentaire). L'écart entre les fragments est ensuite réparé par l'ADN ligase.
Le déroulement de la double hélice est réalisé par l'enzyme ADN hélicase. Ce processus forme une structure en forme de Y appelée fourche de réplication. Les régions simple brin résultantes sont stabilisées par les protéines dites SSB.
La terminaison est l'arrêt de la synthèse de l'ADN, qui se produit soit à la suite de la rencontre des fourches de réplication, soit lorsque la fin du chromosome est atteinte.
Mécanisme de terminaison chez les procaryotes
L'achèvement de la réplication chez les procaryotes se produit au point approprié du génome (site de terminaison) et est déterminé par deux facteurs:
- réunion du fork de réplication;
- ter-sites.
La rencontre des fourches se produit si la molécule d'ADN a une forme circulaire fermée, caractéristique de la plupart des procaryotes. Suite à une synthèse continue, les extrémités 3' et 5' de chaque chaîne sont connectées. Pour la réplication unidirectionnelle, le point de correspondance est le même que le site d'origine (OriC). Dans ce cas, la chaîne synthétisée, pour ainsi dire, fait le tour de la molécule cyclique, revenant au point de départ et rencontrant l'extrémité 5' d'elle-même. Avec la réplication bidirectionnelle (la synthèse se déroule simultanément dans deux directions à partir du point OriC), la réunionles fourches et la connexion des extrémités se produit au milieu de la molécule du cycle.
Le couplage des anneaux est réalisé par l'ADN ligase. Cela forme une structure appelée cathekan. En introduisant une rupture simple brin, l'ADN gyrase rompt les anneaux et le processus de réplication est terminé.
Ter-sites participent également à la réplication. Ils sont situés à 100 paires de bases au-delà du point de rencontre des fourches. Ces régions contiennent une courte séquence (23 pb) à laquelle se lie le produit protéique du gène tus, bloquant ainsi la progression de la fourche de réplication.
Terminaison de la réplication dans une cellule eucaryote
Et le dernier moment. Chez les eucaryotes, un chromosome contient plusieurs points d'initiation de la réplication et la terminaison se produit dans deux cas:
- lorsque des fourches se déplaçant dans des directions opposées entrent en collision;
- si la fin du chromosome est atteinte.
À la fin du processus, les molécules d'ADN séparées se lient aux protéines chromosomiques et sont réparties de manière ordonnée entre les cellules filles.
