การเริ่มต้น: ฟังก์ชันงานบทบาทและโรค

การเริ่มต้นเป็นขั้นตอนแรกและเป็นการเตรียมการสำหรับการแปลการถอดเสียงและการจำลองแบบ ร่วมกันขั้นตอนเหล่านี้เป็นหลัก นำ ไปยัง ยีน นิพจน์. การเริ่มต้นยังมีบทบาทในพยาธิสรีรวิทยาที่เกี่ยวกับโรคเช่น โรคมะเร็ง.

การเริ่มต้นคืออะไร?

การเริ่มต้นเป็นขั้นตอนแรกและเป็นการเตรียมการสำหรับการแปลการถอดเสียงและการจำลองแบบ ร่วมกันขั้นตอนเหล่านี้เป็นหลัก นำ ไปยัง ยีน นิพจน์. การแปลเกี่ยวข้องกับการสังเคราะห์ โปรตีน ภายในเซลล์ของสิ่งมีชีวิตโดยการคัดลอกข้อมูลทางพันธุกรรม ในทางตรงกันข้ามการถอดความคือการสังเคราะห์ RNA โดยใช้ DNA เป็นแม่แบบส่งผลให้ RNA เช่นเดียวกับการแปลการถอดเสียงเป็นส่วนสำคัญของ ยีน นิพจน์. ภายใน พันธุศาสตร์การจำลองแบบคือการผลิตสำเนาดีเอ็นเอ แต่ละกระบวนการข้างต้นประกอบด้วยหลายขั้นตอน ขั้นตอนแรกของทั้งการจำลองแบบการแปลและการถอดเสียงคือการเริ่มต้น ดังนั้นการเริ่มต้นจึงเป็นกระบวนการเริ่มต้นขององค์ประกอบทั้งหมดของการแสดงออกของยีน โดยปกติการเริ่มต้นจะนำหน้าด้วยการสร้างสิ่งที่เรียกว่า preinitiation complex การเริ่มต้นของการถอดความการแปลและการจำลองแบบแตกต่างกันในลักษณะและวัตถุประสงค์ของกระบวนการ นอกจากนี้ระยะของการเริ่มต้นแตกต่างกันไปตามรูปแบบชีวิตและจึงดำเนินการในยูคาริโอตแตกต่างจากในโปรคาริโอต

ฟังก์ชั่นและงาน

ในการเริ่มต้นการแปลคอมเพล็กซ์การเริ่มต้นจะถูกสร้างขึ้น คอมเพล็กซ์นี้ประกอบด้วยหน่วยย่อย 40S ของไรโบโซมและตัวเริ่มต้น tRNAMet นอกจากนี้ยังมี GTP และปัจจัยการเริ่มต้น การรวมกันขององค์ประกอบเหล่านี้จะรับรู้ mRNA ที่เป็นผู้ใหญ่ที่ปลาย 5′สามารถผูกและตรวจสอบได้ในขั้นตอนการวิเคราะห์ที่ตามมาจากทิศทาง 5'3 ′ กระบวนการเหล่านี้จะเกิดขึ้นจนกว่าหน่วยสืบสวนจะจดจำสิ่งที่เรียกว่า start codon หรือ AUG หลังจากรับรู้โคดอนนี้แล้วหน่วยย่อยของไรโบโซมอล 60S จะผูกเข้ากับมันทำให้ปัจจัยการเริ่มต้นปลดปล่อยออกมา การแปล mRNA จะเกิดขึ้นในแง่ของการแปลเท่านั้น ในยูคาริโอตทั้งหมดขั้นตอนการแสดงออกของยีนยังขึ้นอยู่กับคอมเพล็กซ์ก่อนการเริ่มต้นซึ่งประกอบด้วยปัจจัยการถอดความที่แตกต่างกัน ปัจจัยที่เกี่ยวข้องในคอมเพล็กซ์ ได้แก่ TFIIA, TFIID, TFIIB และ TFIIF แม่แบบของ DNA ถูกป้อนไปยังศูนย์เร่งปฏิกิริยาของ RNA polymerase เพื่ออำนวยความสะดวกในการสร้างพันธะฟอสโฟดิสเตอร์เริ่มต้น เฉพาะขั้นตอนย่อยนี้เท่านั้นที่เริ่มต้นการถอดเสียงจริง ในขั้นตอนการเริ่มต้นของการจำลองแบบการขยายดีเอ็นเอจะถูกกระตุ้นอีกครั้งโดยการทำลายเกลียวคู่ของดีเอ็นเอ การแตกหักนี้เกิดขึ้นที่จุดใดจุดหนึ่งบนดีเอ็นเอและรับรู้ได้ด้วยความช่วยเหลือของเฮลิเคส หลังจากติดฉลากด้วยไพรเมสแล้วโพลีเมอเรสจะยึดติดกับดีเอ็นเอที่แตกหัก ในช่วงเริ่มต้นของการจำลองแบบดีเอ็นเอแบบขดลวดจะมีอยู่ในเซลล์ในรูปแบบที่ไม่เป็นระเบียบเป็นวงกลมหรือเป็นเส้นตรงและยังบิดเบี้ยวด้วย ในการทำซ้ำดีเอ็นเอของยูคาริโอตจะต้องไม่ถูกบิดก่อนส่งผลให้เกิดการบิดเกลียวคู่ของดีเอ็นเอเพิ่มขึ้น ในระหว่างการเริ่มต้นของการจำลองแบบความแตกแยกของสายดีเอ็นเอก็เกิดขึ้นเช่นกัน สำหรับการเริ่มต้นของเฟสการจำลองแบบจำเป็นต้องมีจุดเริ่มต้นของการจำลองแบบที่เรียกว่าซึ่งจุดเริ่มต้นขึ้นอยู่กับ ที่จุดเริ่มต้นนี้ ไฮโดรเจน พันธะระหว่าง ฐาน ของเส้นเดี่ยวจะถูกแยกออกระหว่างการเริ่มต้น หลังจากการเปิดเส้นแล้วการรองพื้นจะเกิดขึ้น ชิ้นส่วน RNA หรือที่เรียกว่าไพรเมอร์ติดอยู่กับเส้นเดี่ยวอิสระโดยใช้ RNA polymerase primase คอมเพล็กซ์นี้สอดคล้องกับไพรโมโซมและถูกใช้โดย DNA polymerase เป็น "การเริ่มต้นกระโดด" เมื่อดีเอ็นเอพอลิเมอเรสเริ่มสังเคราะห์สายดีเอ็นเอเส้นที่สองแล้วมันก็จะยุติการทำงาน ดังนั้นการควบคุมการจำลองแบบใด ๆ จึงเกิดขึ้นภายในระยะเริ่มต้น

โรคและความผิดปกติ

ในพยาธิสรีรวิทยาแนวคิดของการเริ่มต้นมีบทบาทสำคัญในบริบทของ โรคมะเร็ง เซลล์. การเริ่มต้นของกระบวนการร้ายมีสาเหตุหลักมาจากการสัมผัสกับอิทธิพลที่เป็นอันตรายและกลายพันธุ์ กลไกทางพันธุกรรมของการก่อมะเร็ง ได้แก่ การกลายพันธุ์ของจุดการขยายการลบและการจัดเรียงใหม่ของโครโมโซมในบริบทนี้การกลายพันธุ์ของจุดเป็นตัวแปรของการกลายพันธุ์ของยีนซึ่งมีการแลกเปลี่ยนเพิ่มหรือแทนที่นิวคลีโอไทด์เฉพาะภายในดีเอ็นเอ ดังนั้นการกลายพันธุ์ของจุดอาจเป็นการทดแทนการเปลี่ยนและการเปลี่ยนการแทรกหรือการลบ ดังนั้นการกลายพันธุ์แบบจุดจึงนำไปสู่การเปลี่ยนแปลงของผลิตภัณฑ์ยีนในการสังเคราะห์โปรตีน Amplification เกี่ยวข้องกับกระบวนการของเซลล์หรือขั้นตอนทางพันธุกรรมระดับโมเลกุลเพื่อขยายกรดนิวคลีอิกซึ่งในกรณีของการก่อมะเร็งจะนำไปสู่การก่อมะเร็ง ในทางกลับกันการลบจะสอดคล้องกับการสูญเสียส่วนของ DNA ซึ่งอาจสอดคล้องกับการสูญเสียความโสด ฐาน หรือลำดับฐานที่ใหญ่ขึ้นในแง่ของส่วนโครโมโซมทั้งหมด ถ้าแค่โสด ฐาน ได้รับผลกระทบการลบมักเกิดขึ้นในบริบทของการกลายพันธุ์ของจุด หากโครโมโซมทั้งหมดถูกเปลี่ยนแปลงโดยการลบจะใช้คำว่าความผิดปกติของโครโมโซม ในส่วนที่เกี่ยวข้องกับการก่อมะเร็งกระบวนการข้างต้นกำลังได้รับการตรวจสอบโดยนักวิจัยเกี่ยวกับบทบาทของพวกเขาในการเริ่มต้นของเซลล์มะเร็ง เป้าหมายของความพยายามในการวิจัยเหล่านี้คือการพัฒนาที่แตกต่างกัน มาตรการ for โรคมะเร็ง การป้องกัน. ดังนั้นในบริบทของการก่อมะเร็งการเริ่มต้นแสดงถึงขั้นตอนแรกและโดยสรุปจะอธิบายถึงการกลายพันธุ์ที่เซลล์ได้รับอันเป็นผลมาจากสารก่อมะเร็ง ในทางทฤษฎีการกลายพันธุ์นี้สามารถกำจัดได้โดยการซ่อมแซมดีเอ็นเอหรือกำจัดโดยการตายของเซลล์ (การตายของเซลล์) อย่างไรก็ตามโดยเฉพาะอย่างยิ่งในผู้ป่วยที่มีอายุมากกลไกการซ่อมแซมดีเอ็นเอไม่แข็งแรงพอที่จะกำจัดการกลายพันธุ์ได้อีกต่อไป ดังนั้นการกลายพันธุ์ของสารก่อมะเร็งจึงไม่สามารถย้อนกลับได้ ในการก่อมะเร็งยีนที่ควบคุมวัฏจักรของเซลล์และการแบ่งตัวของเซลล์มักได้รับผลกระทบจากการกลายพันธุ์ดังกล่าว สารก่อมะเร็งเป็นสารก่อพิษต่อพันธุกรรมที่ สภาพ การเริ่มต้นที่มุ่งร้ายและจำเป็นต้องทำให้เกิดการกลายพันธุ์