DNR replikacija atitinka genetinės medžiagos dubliavimąsi, nes DNR daro savo kopiją. Dvi molekulę sudarančios sruogos atsiskiria ir veda prie jų prisijungiančių papildomų grandžių formavimąsi.
Ląstelių ciklą galima suskirstyti į du momentus: tarpfazis ir ląstelių dalijimasis, pavyzdžiui, mitozė. Savo ruožtu interfazė yra ilgiausia fazė, nes ji rodo DNR replikaciją ir intervalus prieš ir po genetinės medžiagos dubliavimo.
Kas yra DNR replikacija?
DNR, kuri eukariotinėse ląstelėse yra branduolyje, turi visą būtybės genetinę informaciją, o jos dubliavimo procesas yra svarbus ląstelių augimui, dauginimuisi ir atstatymui.
DNR molekulę sudaro dvi grandinės, kurios viena kitą papildo. Pavyzdžiui, jei mes turime F juostą ir kitą F outra, replikacijos procese juostos atsiskiria ir yra naudojamos kaip formos papildomoms juostoms formuoti. Vadinasi, F nukleotidų seka nustato naujos F 'grandinės seką, o F' rodo naujos F grandinės sudėtį.
Prieš formuojant ląsteles dalijantis ląstelėmis, motinos ląstelės turinys turi būti dubliuojamas, kad būtų paskirstytas. Todėl su DNR replikacija garantuojama, kad dukterinės ląstelės gaus tą pačią genetinę informaciją.
DNR struktūra
O DNR, dviguba grandinė spiralės (dvigubos spiralės) pavidalu, yra nukleorūgštis, susidaranti iš azoto bazių, pentozės dezoksiribozės ir fosfato grupės. Šią struktūrą jungia vandenilio jungtys tarp azoto bazių Adenino (A), Timino (T), Citozino (C) ir Guanino (G), kurios sudaro A-T ir C-G poras.
Fosfodiesterio jungtys DNR molekulėje laiko kartu nukleotidus. DNR grandinės galai klasifikuojami kaip 5 'ir 3', nes jie atitinka anglies skaičių. pentozės, kur yra fosfato grupė ir hidroksilo (OH) grupė, kurios jungiasi jungtyje. fosfodiesteris. 5 'gale yra laisvo fosfato grupė, o 3' gale yra laisvas hidroksilas.
žinoti daugiau apie nukleotidai ir nukleorūgštys.
DNR replikacijos procesas
Trumpai tariant, DNR replikacija vyksta 5 ’→ 3’ kryptimi, o sruogos yra atskiriamos veikiant fermentai, kurie nutraukia jungtis tarp azoto bazių ir išvynioja grandines, atverdami dvigubą sraigtas.
Vykstant DNR išsiskyrimui, kiti fermentai veikia katalizuodami dviejų naujų sekų sintezę, naudodami pirminę grandinę kaip šabloną. Kiekviena sukurta grandinė sujungia originalią DNR grandinę. Todėl procesas klasifikuojamas kaip pusiau konservatyvus.
DNR yra dviguba spiralės molekulė, todėl norint ją dubliuoti, pirmiausia reikia išpakuoti šią struktūrą veikiant DNR helikazės fermentui. Helikazė atpažįsta replikacijos kilmę ir veikia nutraukdama vandenilio jungtis azoto bazėse A-T ir C-G. Šis procesas vyksta įvairiuose taškuose ir formuoja „replikacijos burbulus“.
Kai ryšiai atsiskleidžia, tai tarsi užtrauktuko anga, todėl šis žingsnis iškelia Y formos struktūrą, vadinamą replikacijos šakute, pradinį dubliavimo tašką.
Primazės fermentas yra atsakingas už RNR, vadinamosios, dalies sintezę gruntas. Šiame etape keli pradmenys susidaro ir prisijungia prie grandinės, kad būtų pradėta DNR sintezė.
DNR polimerazės fermentas yra replikacijos fermentas, atsakingas už naujos grandinės išplėtimą pridedant bazių (A, C, G ir T). Šis žingsnis nukreiptas nuo 5 'galo su fosfatų grupe iki 3' galo su hidroksilo grupe. Ši fazė vadinama nuolatine replikacija.
Tarp pradmenys pritvirtinus prie pirminės grandinės, yra prijungiami keli DNR gabalai ir vadinami Okazaki fragmentais. Kadangi sekcijas reikės sujungti vėliau, ši fazė vadinama atidėta.
Egzonukleazės fermentas yra atsakingas už jo pašalinimą pradmenys originalių juostų suformavus ištisines ir pertraukiamas juostas. Kad būtų išvengta sekos nustatymo klaidų, peržiūrą ir, jei reikia, korekciją atlieka kita egzonukleazė.
DNR ligazės fermentas sukelia DNR fragmentų sujungimą ir DNR sekvenavimą į dvi ištisines grandines.
DNR replikacijos pratimai
Pasinaudokite šiais klausimais, kad patikrintumėte savo žinias apie tai, ką ką tik sužinojote apie DNR replikaciją.
Klausimas 1
Kodėl DNR replikacija laikoma pusiau konservatyviu procesu?
Atsakyti:
Replikacija laikoma pusiau konservatyviu procesu, nes po dubliavimo DNR molekulės yra susideda iš originalios juostos ir kitos papildomos juostos, suformuotos naudojant originalią juostą kaip pelėsiai.
2 klausimas
Įvardykite bent tris fermentus, kurie vaidina svarbų vaidmenį DNR replikacijoje ir kokį vaidmenį jie atlieka.
Atsakyti:
DNR helikazė: išpakuoja DNR struktūrą, nutraukdama vandenilio ryšius tarp molekulės azoto bazių, kad būtų pradėta replikacija.
DNR primazė: atsakinga už DNR dalių, vadinamų pradmenimis, sintezavimą, kurios prisijungs prie pirminės DNR grandinės.
DNR polimerazė: replikacijos fermentas, atsakingas už naujos grandinės, susidariusios replikacijos metu, pratęsimą.
3 klausimas
Stebėkite DNR replikacijos proceso etapus.
Aš Replikacijos šakių sukūrimas
II. Laisvas nukleotidų prisijungimas
III. Sintezė ir sujungimas pradmenys
IV. Fragmentų susiejimas ir DNR grandinės formavimas
Teisinga seka pagal jų dubliavimo tvarką yra:
a) II, I, IV ir III
b) I, III, II ir IV
c) III, II, IV ir I
d) I, II, III ir IV
Teisinga alternatyva: b) I, III, II ir IV.
Aš Replikacijos šakių sukūrimas. Helikazės fermentai pradeda procesą atskirdami DNR grandines.
III. Sintezė ir sujungimas pradmenys, kurie yra RNR gabalėliai, kurie veikia kaip dubliavimo iniciatoriai.
II. Laisvas nukleotidų prisijungimas. Polimerazės fermentai sujungia laisvuosius nukleotidus su pradmenimis.
IV. Fragmentų surišimas ir DNR grandinės susidarymas. Susiejimą vykdo ligazės fermentai.
4 klausimas
Atskiriant dvigubą DNR molekulės spiralę, yra tokia vienos iš sruogų azoto bazių seka, kuri bus naudojama kaip šablonas: ATCGGTTA
Papildoma grandinės seka, kuri bus sukurta prisijungiant prie pradinės grandinės, yra:
a) TGCCAAT
b) CGATTGGC
c) TAGCCAAT
d) GCGTTAAC
Teisinga alternatyva: c) TAGCCAAT.
Azoto bazės jungdamosi visada sukuria tas pačias poras, tai yra, timinas jungiasi su adeninu (A-T), o guaninas - su citozinu (G-C).
Taigi azoto bazių ATCGGTTA seka prisijungs prie TAGCCAAT sekos, kaip nurodyta c raidėje.
Gaukite daugiau žinių apie turinį:
- DNR ir RNR
- Azoto bazės
- DNR pratimai
