आणविक आनुवंशिकी में, विवरण की सुविधा के लिए डीएनए, आरएनए और प्रोटीन संश्लेषण की प्रक्रियाओं को तीन चरणों में विभाजित किया जाता है: दीक्षा, बढ़ाव और समाप्ति। ये चरण विभिन्न संश्लेषित अणुओं के लिए विभिन्न तंत्रों का वर्णन करते हैं, हालांकि, उनका मतलब हमेशा शुरुआत, प्रक्रिया का कोर्स और अंत होता है। प्रतिकृति समाप्ति डीएनए अणुओं के संश्लेषण का अंत है।
समाप्ति की जैविक भूमिका
दीक्षा और समाप्ति संश्लेषित श्रृंखला के विकास की प्रारंभिक और अंतिम सीमाएं हैं, जो बढ़ाव चरण में की जाती हैं। प्रक्रिया का पूरा होना आमतौर पर तब होता है जब आगे के संश्लेषण की जैविक समीचीनता समाप्त हो जाती है (उदाहरण के लिए, प्रतिकृति या प्रतिलेख के अंत की साइट पर)। उसी समय, समाप्ति 2 महत्वपूर्ण कार्य करती है:
- संश्लेषण को मैट्रिक्स श्रृंखला के एक विशिष्ट खंड से आगे जाने की अनुमति नहीं देता है;
- बायोसिंथेटिक उत्पाद जारी करता है।
इस प्रकार, उदाहरण के लिए, प्रतिलेखन की प्रक्रिया में (डीएनए टेम्पलेट के आधार पर आरएनए का संश्लेषण), समाप्ति प्रक्रिया को किसी विशेष जीन या ऑपेरॉन की सीमा को पार करने की अनुमति नहीं देती है। परअन्यथा, मैसेंजर आरएनए की सिमेंटिक सामग्री का उल्लंघन होगा। डीएनए संश्लेषण के मामले में, समाप्ति प्रक्रिया को एक ही प्रतिकृति के भीतर रखती है।
तो, मैट्रिक्स अणुओं के विभिन्न वर्गों के जैवसंश्लेषण के अलगाव और क्रम को बनाए रखने के लिए समाप्ति एक तंत्र है। इसके अलावा, उत्पाद की रिहाई बाद वाले को अपने कार्यों को करने की अनुमति देती है, और सिस्टम को उसकी मूल स्थिति (एंजाइम परिसरों की टुकड़ी, मैट्रिक्स की स्थानिक संरचना की बहाली, आदि) में भी लौटाती है।
डीएनए संश्लेषण की समाप्ति क्या है
डीएनए संश्लेषण प्रतिकृति के दौरान होता है, एक कोशिका में आनुवंशिक सामग्री को दोगुना करने की प्रक्रिया। इस मामले में, मूल डीएनए खुल जाता है, और इसकी प्रत्येक श्रृंखला एक नई (बेटी) के लिए एक टेम्पलेट के रूप में कार्य करती है। नतीजतन, एक डबल-स्ट्रैंडेड हेलिक्स के स्थान पर दो पूर्ण विकसित डीएनए अणु बनते हैं। प्रोकैरियोट्स और यूकेरियोट्स में इस प्रक्रिया की समाप्ति (अंत) गुणसूत्र प्रतिकृति के तंत्र और परमाणु-मुक्त कोशिकाओं के न्यूक्लियॉइड में कुछ अंतर के कारण अलग-अलग होती है।
प्रतिकृति कैसे काम करती है
प्रतिकृति में प्रोटीन का एक पूरा परिसर शामिल होता है। मुख्य कार्य संश्लेषण एंजाइम, डीएनए पोलीमरेज़ द्वारा किया जाता है, जो बढ़ती श्रृंखला के न्यूक्लियोटाइड्स के बीच फॉस्फोडाइस्टर बॉन्ड के गठन को उत्प्रेरित करता है (बाद वाले को पूरकता के सिद्धांत के अनुसार चुना जाता है)। काम शुरू करने के लिए, डीएनए पोलीमरेज़ को एक प्राइमर की आवश्यकता होती है - एक प्राइमर जिसे डीएनए प्राइमेज़ द्वारा संश्लेषित किया जाता है।
यह घटना डीएनए के खुलने और उसकी जंजीरों के अलग होने से पहले होती है,जिनमें से प्रत्येक संश्लेषण के लिए एक मैट्रिक्स के रूप में कार्य करता है। चूंकि उत्तरार्द्ध केवल 5' से 3' छोर तक हो सकता है, एक स्ट्रैंड अग्रणी हो जाता है (संश्लेषण आगे की दिशा में और लगातार होता है), और दूसरा स्ट्रैंड पिछड़ जाता है (प्रक्रिया विपरीत दिशा में और खंडित रूप से की जाती है)) बाद में डीएनए लिगेज द्वारा टुकड़ों के बीच की खाई की मरम्मत की जाती है।
डबल हेलिक्स को खोलना डीएनए हेलिकेज़ एंजाइम द्वारा किया जाता है। यह प्रक्रिया एक वाई-आकार की संरचना बनाती है जिसे प्रतिकृति कांटा कहा जाता है। परिणामी एकल-फंसे क्षेत्रों को तथाकथित एसएसबी प्रोटीन द्वारा स्थिर किया जाता है।
समाप्ति डीएनए संश्लेषण का ठहराव है, जो या तो प्रतिकृति कांटे की बैठक के परिणामस्वरूप होता है, या जब गुणसूत्र के अंत तक पहुंच जाता है।
प्रोकैरियोट्स में समाप्ति की क्रियाविधि
प्रोकैरियोट्स में प्रतिकृति का पूरा होना जीनोम (समाप्ति स्थल) में उपयुक्त बिंदु पर होता है और दो कारकों द्वारा निर्धारित किया जाता है:
- प्रतिकृति कांटा बैठक;
- टेर-साइट्स।
कांटे का मिलन तब होता है जब डीएनए अणु में एक बंद गोलाकार आकृति होती है, जो कि अधिकांश प्रोकैरियोट्स की विशेषता होती है। निरंतर संश्लेषण के परिणामस्वरूप, प्रत्येक श्रृंखला के 3' और 5' सिरे जुड़े होते हैं। यूनिडायरेक्शनल प्रतिकृति के लिए, मिलान बिंदु मूल साइट (ओआरआईसी) के समान है। इस मामले में, संश्लेषित श्रृंखला, जैसा कि यह थी, रिंग अणु के चारों ओर जाती है, प्रारंभिक बिंदु पर लौटती है और स्वयं के 5'-छोर के साथ मिलती है। द्विदिश प्रतिकृति के साथ (संश्लेषण एक साथ दो दिशाओं में OriC बिंदु से आगे बढ़ता है), बैठककांटे और सिरों का जुड़ाव वलय अणु के बीच में होता है।
रिंगों का युग्मन डीएनए लिगेज द्वारा किया जाता है। यह एक संरचना बनाता है जिसे कैथेकन कहा जाता है। सिंगल स्ट्रैंड ब्रेक की शुरुआत करके, डीएनए गाइरेज़ रिंग्स को तोड़ देता है और प्रतिकृति प्रक्रिया पूरी हो जाती है।
Ter-sites भी प्रतिकृति में भाग लेते हैं। वे उस बिंदु से परे 100 आधार जोड़े स्थित हैं जहां कांटे मिलते हैं। इन क्षेत्रों में एक छोटा अनुक्रम (23 बीपी) होता है जिससे टस जीन का प्रोटीन उत्पाद बंध जाता है, जिससे प्रतिकृति फोर्क की आगे की प्रगति अवरुद्ध हो जाती है।
यूकैरियोटिक कोशिका में प्रतिकृति समाप्ति
और आखिरी पल। यूकेरियोट्स में, एक गुणसूत्र में प्रतिकृति दीक्षा के कई बिंदु होते हैं, और समाप्ति दो मामलों में होती है:
- जब विपरीत दिशाओं में चलते हुए कांटे टकराते हैं;
- यदि गुणसूत्र के अंत तक पहुँच जाता है।
प्रक्रिया के अंत में, अलग किए गए डीएनए अणु क्रोमोसोमल प्रोटीन से जुड़ जाते हैं और बेटी कोशिकाओं के बीच व्यवस्थित रूप से वितरित होते हैं।
