Репликацията на ДНК съответства на дублирането на генетичен материал, тъй като ДНК прави копие на себе си. Двете нишки, изграждащи молекулата, се разделят и ръководят образуването на допълнителни нишки, които ще се присъединят към тях.
Клетъчният цикъл може да бъде разделен на два момента: междуфазно и клетъчно делене, например митоза. Интерфазата от своя страна е най-дългата фаза, тъй като представя репликация на ДНК и интервали преди и след дублирането на генетичен материал.
Какво представлява репликацията на ДНК?
ДНК, която в еукариотните клетки се намира в ядрото, съдържа цялата генетична информация на едно същество и процесът на нейното дублиране е важен за растежа, размножаването и възстановяването на клетките.
ДНК молекула се формира от две вериги, които се допълват взаимно. Например, ако имаме F лента и друга F outra, в процеса на репликация лентите се разделят и се използват като форми за формиране на допълващи ленти. Следователно, нуклеотидната последователност на F определя последователността на нова F 'верига и F' показва състава на нова F верига.
Преди клетките да се образуват в клетъчното делене, съдържанието на майчината клетка трябва да се дублира, за да бъде разпределено. Следователно, с репликацията на ДНК е гарантирано, че дъщерните клетки ще получат същата генетична информация.
ДНК структура
О ДНК, двойна верига под формата на спирала (двойна спирала), е нуклеинова киселина, образувана от азотни основи, пентозната дезоксирибоза и фосфатната група. Към тази структура се присъединяват водородни връзки между азотните основи, аденин (A), тимин (T), цитозин (C) и гуанин (G), които образуват двойките A-T и C-G.
Фосфодиестерните връзки държат нуклеотидите заедно в молекулата на ДНК. Краищата на веригата на ДНК са класифицирани като 5 'и 3', тъй като те съответстват на въглеродното число. на пентоза, където се намират фосфатната група и хидроксилната (ОН) група, които се свързват в една връзка. фосфодиестер. В 5 'края е свободна фосфатна група, а в 3' края е свободен хидроксил.
знам повече за нуклеотиди и нуклеинова киселина.
Процес на репликация на ДНК
Накратко, репликацията на ДНК се извършва в посока 5 ’→ 3’ и нишките се разделят чрез действието на ензими, които прекъсват връзките между азотните основи и размотават веригите, отваряйки двойника витло.
Докато се извършва размотаването на ДНК, други ензими действат, като катализират синтеза на две нови последователности, използвайки родителските вериги като шаблон. Всяка създадена верига се присъединява към оригинална верига на ДНК. Следователно процесът се класифицира като полуконсервативен.
ДНК е молекула с двойна спирала и, за да я дублира, първата стъпка е да се разопакова тази структура чрез действието на ДНК хеликазния ензим. Хеликазата разпознава произхода на репликацията и действа чрез разрушаване на водородните връзки в азотните основи A-T и C-G. Този процес се случва в различни точки и образува "репликационни мехурчета".
Тъй като връзките се разплитат, това е като отваряне на цип, така че тази стъпка извежда Y-образна структура, наречена репликационна вилица, начална точка на дублиране.
Примазният ензим е отговорен за синтеза на част от РНК, наречена грунд. На този етап няколко грундове се генерират и се присъединяват към веригата, за да инициират синтеза на ДНК.
ДНК полимеразният ензим е репликационният ензим, отговорен за разширяването на новата верига чрез добавяне на основи (A, C, G и T). Тази стъпка е насочена от 5 'края, с фосфатна група, към 3' края, с хидроксилна група. Тази фаза се нарича непрекъсната репликация.
Между грундове прикрепени към оригиналната верига, са прикрепени няколко парчета ДНК и се наричат Okazaki фрагменти. Тъй като секциите ще трябва да се присъединят по-късно, тази фаза се нарича отложена.
Екзонуклеазният ензим е отговорен за отстраняването на грундове на оригиналните ленти след образуване на непрекъснати и прекъснати ленти. За да се избегнат грешки в секвенирането, се извършва преглед и, ако е необходимо, корекция от друга екзонуклеаза.
ДНК лигазният ензим кара ДНК фрагментите да бъдат съединени и ДНК секвенирана в две непрекъснати вериги.
Упражнения за репликация на ДНК
Използвайте следните въпроси, за да проверите знанията си за това, което току-що сте научили за репликацията на ДНК.
Въпрос 1
Защо репликацията на ДНК се счита за полуконсервативен процес?
Отговор:
Репликацията се счита за полуконсервативен процес, тъй като молекулите на ДНК след дублирането са състоящ се от оригинална лента и друга допълваща лента, образувана с помощта на оригиналната лента като мухъл.
въпрос 2
Назовете поне три ензима, които играят роля в репликацията на ДНК и каква роля играят.
Отговор:
ДНК хеликаза: разопакова структурата на ДНК, като развързва водородните връзки между азотните основи на молекулата, за да инициира репликация.
ДНК примаза: отговорна за синтеза на частите от ДНК, наречени праймери, които ще се свържат с оригиналната верига на ДНК.
ДНК полимераза: репликационен ензим, отговорен за удължаването на новата верига, образувана по време на репликацията.
въпрос 3
Наблюдавайте стъпките в процеса на репликация на ДНК.
I. Създаване на репликационни вилици
II. Свързване на свободен нуклеотид
III. Синтез и свързване на грундове
IV. Свързване на фрагменти и образуване на ДНК верига
Правилната последователност според реда, по който се случват при дублирането, е:
а) II, I, IV и III
б) I, III, II и IV
в) III, II, IV и I
г) I, II, III и IV
Правилна алтернатива: б) I, III, II и IV.
I. Създаване на репликационни вилици. Хеликазните ензими стартират процеса чрез отделяне на нишките на ДНК.
III. Синтез и свързване на праймери, които са парчета от РНК, които действат като инициатори на дублиране.
II. Свързване на свободен нуклеотид. Полимеразните ензими свързват свободните нуклеотиди с праймерите.
IV. Свързване на фрагменти и образуване на ДНК верига. Свързването се извършва от лигазните ензими.
въпрос 4
Когато се отделя двойната спирала на ДНК молекула, има следната последователност от азотни основи на една от нишките, които ще бъдат използвани като шаблон: ATCGGTTA
Допълнителната последователност на веригата, която ще бъде създадена, за да се свърже с оригиналната верига, е:
а) TGCCAAT
б) CGATTGGC
в) TAGCCAAT
г) GCGTTAAC
Правилна алтернатива: в) TAGCCAAT.
Азотните основи винаги правят еднакви двойки, когато се свързват, т.е. тиминът се свързва с аденин (A-T), а гуанинът се свързва с цитозин (G-C).
По този начин последователност от азотни основи ATCGGTTA ще се свърже с последователността TAGCCAAT, съгласно буква c.
Получете повече знания със съдържанието:
- ДНК и РНК
- Азотни основи
- ДНК упражнения
