L'initiation est la première étape et donc la préparation de la traduction, de la transcription et de la réplication. Ensemble, ces étapes essentiellement conduire à gène expression. L'initiation joue également un rôle en physiopathologie vis-à-vis de maladies telles que cancer.
Qu'est-ce que l'initiation?
L'initiation est la première étape et donc la préparation de la traduction, de la transcription et de la réplication. Ensemble, ces étapes essentiellement conduire à gène expression. La traduction implique la synthèse de protéines dans les cellules des organismes vivants au moyen d'informations génétiques copiées. La transcription, en revanche, est la synthèse de l'ARN en utilisant l'ADN comme matrice, ce qui aboutit à l'ARN. Tout comme la traduction, la transcription est une partie essentielle de gène expression. Dans génétique, la réplication est la production de copies d'ADN. Chacun des processus ci-dessus se compose de plusieurs phases. La première phase à la fois de la réplication, de la traduction et de la transcription est l'initiation. Ainsi, l'initiation est le processus de départ de tous les composants de l'expression génique. Habituellement, l'initiation est précédée de la production d'un soi-disant complexe de préinitiation. Les initiations de la transcription, de la traduction et de la réplication diffèrent les unes des autres par la nature et le but de leur processus. De plus, la phase d'initiation diffère selon la forme de vie et se déroule donc différemment chez les eucaryotes que chez les procaryotes.
Fonction et tâche
Pour lancer la traduction, un complexe de préinitiation est formé. Ce complexe est constitué de la sous-unité dite 40S du ribosome et de l'initiateur tRNAMet. Il contient également des facteurs GTP et d'initiation. La combinaison de ces éléments reconnaît l'ARNm mature à l'extrémité 5 ', peut le lier et l'examiner dans une étape d'analyse ultérieure à partir de la direction 5'3'. Ces processus ont lieu jusqu'à ce que le complexe d'investigation reconnaisse un soi-disant codon de départ ou AUG. Après reconnaissance de ce codon, la sous-unité ribosomale 60S s'y lie, provoquant la libération des facteurs d'initiation. Ce n'est qu'alors que la traduction de l'ARNm peut avoir lieu dans le sens de la traduction. Chez tous les eucaryotes, l'étape de transcription d'expression génique dépend également d'un complexe de préinitiation constitué de différents facteurs de transcription. Les facteurs impliqués dans le complexe comprennent TFIIA, TFIID, TFIIB et TFIIF. La matrice d'ADN est introduite dans le centre catalytique de l'ARN polymérase pour faciliter la formation d'une liaison phosphodiester initiale. Seule cette sous-étape lance la transcription proprement dite. Dans la phase d'initiation de la réplication, l'amplification de l'ADN est à nouveau déclenchée en cassant la double hélice d'ADN. Cette rupture a lieu en un point précis de l'ADN et est réalisée à l'aide de l'hélicase. Après marquage avec la primase, une polymérase se fixe à l'ADN cassé. Au début de la réplication, l'ADN hélicoïdal est présent dans la cellule dans un arrangement désordonné, circulaire ou linéaire et est également tordu. Afin d'être répliqué, l'ADN eucaryote doit d'abord être non tordu, ce qui entraîne une torsion croissante des doubles brins d'ADN. Lors de l'initiation de la réplication, le clivage des brins d'ADN se produit également. Pour le lancement de la phase de réplication, ce que l'on appelle l'origine de réplication est nécessaire, dont dépend le point de départ. A cette origine, Hydrogénation liaison entre base des brins simples est séparé lors de l'initiation. Suite à l'ouverture des brins, l'amorçage a lieu. Un fragment d'ARN, également appelé amorce, est attaché aux brins simples libres au moyen de l'ARN polymérase primase. Ce complexe correspond au primosome et est utilisé par l'ADN polymérase comme «jump start». Une fois que l'ADN polymérase a commencé la synthèse du deuxième brin d'ADN, elle se dirige vers la terminaison. Ainsi, toute régulation de réplication se produit au cours de la phase d'initiation.
Maladies et troubles
En physiopathologie, le concept d'initiation joue un rôle principalement dans le contexte de cancer cellules. L'initiation de processus malins est essentiellement due à une exposition à des influences délétères et mutanogènes. Les mécanismes génétiques de la carcinogenèse comprennent la mutation ponctuelle, l'amplification, la délétion et le réarrangement chromosomique.Dans ce contexte, la mutation ponctuelle est une variante de la mutation génique dans laquelle il y a échange, ajout ou remplacement d'un nucléotide spécifique dans l'ADN. Les mutations ponctuelles peuvent par conséquent être des substitutions, des transitions et des transversions, des insertions ou des suppressions. Ainsi, la mutation ponctuelle conduit à des changements dans le produit génique dans la biosynthèse des protéines. L'amplification implique un processus cellulaire ou une procédure de génétique moléculaire pour amplifier l'acide nucléique, ce qui dans le cas de la carcinogenèse conduit à la carcinogenèse. Les délétions, à leur tour, correspondent à une perte de segments d'ADN, qui peut correspondre à la perte d'un seul base ou des séquences de bases plus grandes en termes de segments chromosomiques entiers. Si seulement célibataire base sont affectés, la suppression intervient généralement dans le cadre d'une mutation ponctuelle. Si un chromosome entier est altéré par délétion, le terme aberration chromosomique est utilisé. En ce qui concerne la carcinogenèse, les processus ci-dessus sont étudiés par les chercheurs pour leur rôle dans l'initiation des cellules malignes. Le but de ces efforts de recherche est de développer différents les mesures en cancer la prévention. Ainsi, dans le contexte de la cancérogenèse, l'initiation représente la première étape et, en résumé, décrit la mutation qu'une cellule subit à la suite d'un cancérogène. Théoriquement, cette mutation peut être éliminée par réparation de l'ADN ou éliminée par apoptose (mort cellulaire). Cependant, en particulier chez les patients plus âgés, les mécanismes de réparation de l'ADN ne sont plus suffisamment puissants pour éliminer la mutation. Ainsi, la mutation cancérigène est irréversible. En cancérogenèse, un gène contrôlant le cycle cellulaire et la division cellulaire est toujours affecté par une telle mutation. Les cancérogènes sont des agents génotoxiques qui condition l'initiation maligne et provoquent nécessairement une mutation.
