დნმ – ის რეპლიკაცია: რა არის ეს, დამუშავება და სავარჯიშოები

დნმ-ის რეპლიკაცია შეესაბამება გენეტიკური მასალის დუბლირებას, რადგან დნმ ქმნის თავის ასლს. ორი ძაფი, რომლებიც ქმნიან მოლეკულას, განცალკევებულია და ხელმძღვანელობს დამატებითი ბოჭკოების წარმოქმნას, რომლებიც მათ შეუერთდებიან.

უჯრედის ციკლი შეიძლება დაიყოს ორ მომენტად: ინტერფაზა და უჯრედის დაყოფა, მაგალითად, მიტოზი. ინტერფაზა, თავის მხრივ, გრძელი ფაზაა, რადგან იგი წარმოადგენს დნმ – ის რეპლიკაციას და ინტერვალებს გენეტიკური მასალის დუბლირებას და მის შემდეგ.

რა არის დნმ – ის რეპლიკაცია?

დნმ, რომელიც ეუკარიოტულ უჯრედებში მდებარეობს ბირთვში, შეიცავს არსების ყველა გენეტიკურ ინფორმაციას და მისი დუბლირების პროცესი მნიშვნელოვანია უჯრედების ზრდის, გამრავლებისა და შეკეთებისთვის.

დნმ-ის მოლეკულა იქმნება ორი შრისგან, რომლებიც ერთმანეთს ავსებენ. მაგალითად, თუ ჩვენ გვაქვს F ფირზე და სხვა F outra, რეპლიკაციის პროცესში, ფირები გამოყოფა და გამოიყენება, როგორც ფორმები დამატებითი ფირების ფორმირებისთვის. ამრიგად, F ნუკლეოტიდის მიმდევრობა განსაზღვრავს ახალი F 'სტრიქონის მიმდევრობას და F' მიუთითებს ახალი F სტრიქონის შემადგენლობაზე.

სანამ უჯრედები წარმოიქმნება უჯრედულ დაყოფაში, დედათა უჯრედის შინაარსმა უნდა გაიაროს დუბლირება, რომ განაწილდეს. ამიტომ, დნმ – ის რეპლიკაციით გარანტირებულია, რომ ქალიშვილი უჯრედები მიიღებენ იგივე გენეტიკურ ინფორმაციას.

დნმ სტრუქტურა

ო დნმ, ორმაგი ღერი სპირალის სახით (ორმაგი სპირალი), არის ნუკლეინის მჟავა, რომელიც წარმოიქმნება აზოტოვანი ფუძეებით, პენტოზური დეოქსირიბოზითა და ფოსფატის ჯგუფით. ამ სტრუქტურას უერთდება წყალბადის კავშირები აზოტოვან ბაზებს, ადენინს (A), თიმინს (T), ციტოზინს (C) და გუანინს (G), რომლებიც ქმნიან წყვილებს A-T და C-G.

ფოსფოდიესტერული კავშირები ნუკლეოტიდებს ერთად იკავებს დნმ-ის მოლეკულაში. დნმ-ის ბოჭკოს ბოლოები კლასიფიცირებულია როგორც 5 'და 3', რადგან ისინი შეესაბამება ნახშირბადის რიცხვს. პენტოზის, სადაც განლაგებულია ფოსფატის ჯგუფი და ჰიდროქსილის (OH) ჯგუფი, რომლებიც შეერთებულია შეერთებაში. ფოსფოდიესტერი. 5 'ბოლოს არის უფასო ფოსფატის ჯგუფი, ხოლო 3' ბოლოს არის თავისუფალი ჰიდროქსილი.

დნმ სტრუქტურის წარმოდგენა სასწავლო მიზნებისთვის

იცოდეთ მეტი ნუკლეოტიდები და ნუკლეინის მჟავა.

დნმ-ის რეპლიკაციის პროცესი

მოკლედ, დნმ – ის რეპლიკაცია ხდება 5 ’’ 3 ’მიმართულებით და ძაფები გამოყოფილია მოქმედებით ფერმენტები, რომლებიც არღვევენ კავშირებს აზოტოვან ბაზებს შორის და ხსნიან ჯაჭვებს, ხსნიან ორმაგს პროპელერი.

დნმ-ის განტვირთვის დროს, სხვა ფერმენტები მოქმედებენ ორი ახალი თანმიმდევრობის სინთეზის კატალიზაციით, მშობლის ძაფების გამოყენებით. თითოეული შექმნილი სტრინი უერთდება დნმ-ს ორიგინალურ სტრიქონს. ამიტომ, ეს პროცესი კლასიფიცირებულია, როგორც ნახევრად კონსერვატიული.

დნმ არის ორმაგი სპირალის მოლეკულა და მისი დუბლირების მიზნით, პირველი ნაბიჯი არის დნმ-ჰელიკაზას ფერმენტის მოქმედებით ამ სტრუქტურის დალაგება. ჰელიკაზა ცნობს რეპლიკაციის წარმოშობას და მოქმედებს აზოტოვან ბაზებში A-T და C-G წყალბადური ბმების გაწყვეტით. ეს პროცესი ხდება სხვადასხვა წერტილში და ქმნის "რეპლიკაციის ბუშტებს".

როგორც ბმულები იხსნება, ის ჰგავს ზიპერის გახსნას, ამიტომ ამ ნაბიჯს წარმოქმნის Y- ფორმის სტრუქტურა, რომელსაც ეწოდება რეპლიკაციის ჩანგალი, დუბლირების საწყისი წერტილი.

პრიმაზას ფერმენტი პასუხისმგებელია RNA– ს ნაწილის სინთეზზე, ე.წ. პრაიმერი. ამ ეტაპზე რამდენიმე პრაიმერები წარმოიქმნება და უერთდება ჯაჭვს დნმ-ის სინთეზის დასაწყებად.

დნმ პოლიმერაზას ფერმენტი წარმოადგენს რეპლიკაციის ფერმენტს, რომელიც პასუხისმგებელია ახალი ჯაჭვის გაფართოებაზე, ბაზების დამატებით (A, C, G და T). ეს ნაბიჯი მიმართულია 5 'ბოლოდან, ფოსფატის ჯგუფით, 3' ბოლომდე, ჰიდროქსილის ჯგუფთან. ამ ფაზას უწყვეტი რეპლიკაცია ეწოდება.

Შორის პრაიმერები თავდაპირველ სტრიქონზე დნმ-ის რამდენიმე ცალია დამაგრებული და მათ ოკაზაკის ფრაგმენტებს უწოდებენ. ვინაიდან ამ სექციებს მოგვიანებით უნდა შეუერთდნენ, ამ ფაზას ეწოდება შეფერხებული.

ეგზონუკლეაზას ფერმენტი პასუხისმგებელია უჯრედის ამოღებაზე პრაიმერები ორიგინალი ფირების უწყვეტი და წყვეტილი ფირების ჩამოყალიბების შემდეგ. თანმიმდევრობის შეცდომების თავიდან აცილების მიზნით, გადახედეთ და, საჭიროების შემთხვევაში, ასწორებს სხვა ექზონუკლეაზას.

დნმ ლიგაზას ფერმენტი იწვევს დნმ – ის ფრაგმენტების შეერთებას და დნმ – ის თანმიმდევრობას ორ უწყვეტ ძაფად.

სავარჯიშოები დნმ – ის რეპლიკაციაზე

გამოიყენეთ შემდეგი კითხვები, რათა შეამოწმოთ თქვენი ცოდნა იმის შესახებ, რაც ახლახან შეიტყვეთ დნმ – ის რეპლიკაციის შესახებ.

კითხვა 1

რატომ ითვლება დნმ – ის რეპლიკაცია ნახევრად კონსერვატიულ პროცესად?

იხილეთ პასუხი

პასუხი:

რეპლიკაცია ითვლება ნახევრად კონსერვატიულ პროცესად, როგორც დნმ-ის მოლეკულები დუბლირების შემდეგ შედგება ორიგინალური ფირისა და სხვა დამატებითი ფირისგან, რომელიც ჩამოყალიბებულია ორიგინალი ფირის გამოყენებით, როგორც ყალიბი.

კითხვა 2

დაასახელეთ მინიმუმ სამი ფერმენტი, რომლებიც თამაშობენ როლს დნმ – ის რეპლიკაციაში და რა როლს ასრულებენ ისინი.

იხილეთ პასუხი

პასუხი:

დნმ ჰელიკაზა: ხსნის დნმ-ის სტრუქტურას წყალბადის ბმების გაუქმებით მოლეკულის აზოტოვან ბაზებს შორის, რეპლიკაციის დასაწყებად.

დნმ პრიმაზა: პასუხისმგებელია დნმ-ს ნაწილების სინთეზზე, სახელწოდებით პრაიმერები, რომლებიც დაუკავშირდებიან დნმ-ს თავდაპირველ სტრიქონს.

დნმ პოლიმერაზა: რეპლიკაციის ფერმენტი, რომელიც პასუხისმგებელია რეპლიკაციის დროს წარმოქმნილი ახალი ძაფის გაფართოებაზე.

კითხვა 3

დააკვირდით დნმ – ის რეპლიკაციის პროცესის საფეხურებს.

ᲛᲔ. რეპლიკაციის ჩანგლების შექმნა
II უფასო ნუკლეოტიდთან კავშირი
III სინთეზი და დაწყვილება პრაიმერები
IV ფრაგმენტების დამაკავშირებელი და დნმ-ის ძაფის წარმოქმნა

სწორი თანმიმდევრობა მათი თანმიმდევრობის მიხედვით, ხდება მათი დუბლირება:

ა) II, I, IV და III
ბ) I, III, II და IV
გ) III, II, IV და I
დ) I, II, III და IV

იხილეთ პასუხი

სწორი ალტერნატივა: ბ) I, III, II და IV.

ᲛᲔ. რეპლიკაციის ჩანგლების შექმნა. ჰელიკაზას ფერმენტები იწყებენ პროცესს დნმ – ის ძაფების გამოყოფით.
III სინთეზი და დაწყვილება პრაიმერები, რომლებიც RNA– ს ნაწილებია, რომლებიც მოქმედებენ როგორც დუბლირების ინიციატორები.
II ნუკლეოტიდთან უფასო სავალდებულოობა. პოლიმერაზას ფერმენტები უკავშირებენ თავისუფალ ნუკლეოტიდებს პრაიმერებს.
IV ფრაგმენტების სავალდებულოობა და დნმ – ის ძაფის წარმოქმნა. სავალდებულო ხდება ლიგაზას ფერმენტების მიერ.

კითხვა 4

დნმ-ის მოლეკულის ორმაგი სპირალის გამოყოფისას არსებობს აზოტოვანი ბაზების შემდეგი თანმიმდევრობა ერთ-ერთი სტრიქონისთვის, რომელიც გამოყენებული იქნება თარგად: ATCGGTTA

დამატებითი სტრიქონის თანმიმდევრობა, რომელიც წარმოიქმნება თავდაპირველ სტრიქონთან დასაკავშირებლად, არის:

ა) TGCCAAT
ბ) CGATTGGC
გ) TAGCCAAT
დ) GCGTTAAC

იხილეთ პასუხი

სწორი ალტერნატივა: გ) TAGCCAAT.

აზოტის ფუძეები ყოველთვის ქმნიან ერთნაირ წყვილებს, როდესაც ისინი იკვრებიან, ანუ თიმინი უკავშირდება ადენინს (A-T) და გუანინი უკავშირდება ციტოზინს (G-C).

ამრიგად, აზოტოვანი ბაზების თანმიმდევრობა ATCGGTTA უკავშირდება TAGCCAAT თანმიმდევრობას, როგორც c ასოშია მოცემული.

მიიღეთ მეტი ცოდნა შინაარსის შესახებ:

• დნმ და რნმ
• აზოტის ფუძეები
• დნმ ვარჯიშები