DNA-replikering motsvarar duplicering av genetiskt material, eftersom DNA gör en kopia av sig själv. De två strängarna som utgör molekylen separerar och styr bildandet av komplementära strängar som kommer att sammanfoga dem.
Cellcykeln kan delas in i två ögonblick: interfas och celldelning, till exempel mitos. Interfasen är i sin tur den längsta fasen eftersom den presenterar DNA-replikering och intervall före och efter duplicering av genetiskt material.
Vad är DNA-replikering?
DNA, som i eukaryota celler ligger i kärnan, innehåller all genetisk information om en varelse och dess dupliceringsprocess är viktig för celltillväxt, reproduktion och reparation.
En DNA-molekyl bildas av två strängar som kompletterar varandra. Till exempel, om vi har ett F-tejp och en annan F-outra, separeras tejpen i replikationsprocessen och används som formar för att bilda kompletterande band. Följaktligen bestämmer nukleotidsekvensen för F sekvensen för en ny F '-sträng och F' indikerar sammansättningen av en ny F-streng.
Innan celler bildas i celldelning måste modercellens innehåll genomgå duplicering för att distribueras. Därför garanteras DNA-replikering att dottercellerna får samma genetiska information.
DNA-struktur
O DNA, en dubbelsträng i form av en spiral (dubbel helix), är en nukleinsyra bildad av kvävebaser, pentosdeoxiribos och fosfatgruppen. Denna struktur förenas med vätebindningar mellan kvävebaserna Adenin (A), tymin (T), cytosin (C) och guanin (G), som bildar paren A-T och C-G.
Fosfodiesterbindningar håller nukleotiderna i DNA-molekylen. Ändarna på en DNA-tråd klassificeras som 5 'och 3' eftersom de motsvarar kolantalet. av pentos där fosfatgruppen och hydroxyl (OH) -gruppen som förenar sig i en bindning är belägna. fosfodiester. Vid 5'-änden finns en fri fosfatgrupp och vid 3'-änden är en fri hydroxyl.
veta mer om nukleotider och nukleinsyror.
DNA-replikationsprocess
Kort sagt inträffar DNA-replikering i 5 ’→ 3’-riktningen och trådarna separeras genom inverkan av enzymer, som bryter bindningarna mellan de kvävehaltiga baserna och rullar upp kedjorna och öppnar det dubbla propeller.
När DNA-avlindning äger rum verkar andra enzymer genom att katalysera syntesen av två nya sekvenser med hjälp av modersträngarna som mall. Varje sträng som skapas går med i en original DNA-sträng. Därför klassificeras processen som halvkonservativ.
DNA är en dubbel helixmolekyl och för att duplicera den är det första steget att packa upp denna struktur genom DNA-helikasenzymets verkan. Helikaset känner igen replikationens ursprung och verkar genom att bryta vätebindningarna i kvävebaserna A-T och C-G. Denna process sker vid olika punkter och bildar "replikationsbubblor".
När obligationerna rivs upp är det som en blixtlåsöppning, så det här steget ger upp en Y-formad struktur som kallas en replikeringsgaffel, utgångspunkten för duplicering.
Primasenzymet är ansvarigt för att syntetisera en del av RNA, kallad primer. I detta skede flera grundfärger genereras och går med i kedjan för att initiera DNA-syntes.
DNA-polymerasenzymet är replikationsenzymet som ansvarar för att förlänga den nya kedjan genom att tillsätta baser (A, C, G och T). Detta steg riktas från 5'-änden, med en fosfatgrupp, till 3'-änden, med en hydroxylgrupp. Denna fas kallas kontinuerlig replikering.
Mellan grundfärger fäst vid den ursprungliga strängen fästs flera bitar av DNA och kallas Okazaki-fragment. Eftersom sektionerna måste förenas senare kallas denna fas försenad.
Exonukleasenzymet är ansvarigt för att avlägsna grundfärger av de ursprungliga tejpen efter att ha bildat kontinuerliga och diskontinuerliga band. För att undvika sekvenseringsfel görs en granskning och, om nödvändigt, en korrigering av en annan exonukleas.
DNA-ligasenzymet gör att DNA-fragmenten förenas och DNA-sekvensen i två kontinuerliga strängar.
Övningar på DNA-replikering
Använd följande frågor för att testa din kunskap om vad du just har lärt dig om DNA-replikering.
fråga 1
Varför anses DNA-replikering vara en halvkonservativ process?
Svar:
Replikering anses vara en halvkonservativ process, som DNA-molekyler efter duplicering är bestående av ett originalband och ett annat kompletterande band som bildats med originalbandet som forma.
fråga 2
Namnge minst tre enzymer som spelar en roll i DNA-replikering och vilken roll de spelar.
Svar:
DNA-helikas: packar upp DNA-strukturen genom att ångra vätebindningarna mellan molekylens kvävebaser för att initiera replikering.
DNA-primas: ansvarar för att syntetisera delar av DNA, kallade primers, som kommer att binda till den ursprungliga DNA-strängen.
DNA-polymeras: replikationsenzym som ansvarar för att förlänga den nya strängen som bildas under replikationen.
fråga 3
Observera stegen i DNA-replikationsprocessen.
I. Skapande av replikationsgafflar
II. Fri nukleotidbindning
III. Syntes och koppling av grundfärger
IV. Länka fragment och bilda en DNA-sträng
Den korrekta sekvensen enligt den ordning de inträffar i dupliceringen är:
a) II, I, IV och III
b) I, III, II och IV
c) III, II, IV och I
d) I, II, III och IV
Rätt alternativ: b) I, III, II och IV.
I. Skapande av replikationsgafflar. Helicase-enzymer startar processen genom att separera DNA-strängarna.
III. Syntes och koppling av primers, som är bitar av RNA som fungerar som dupliceringsinitiatorer.
II. Fri nukleotidbindning. Polymerasenzymer binder fria nukleotider till primrar.
IV. Bindning av fragment och bildning av en DNA-sträng. Bindning görs av ligasenzymerna.
fråga 4
När du separerar en DNA-molekyls dubbla helix finns följande sekvens av kvävebaser av en av strängarna som kommer att användas som en mall: ATCGGTTA
Den komplementära strängsekvensen som kommer att produceras för att binda till den ursprungliga strängen är:
a) TGCCAAT
b) CGATTGGC
c) TAGCCAAT
d) GCGTTAAC
Rätt alternativ: c) TAGCCAAT.
Kvävebaser gör alltid samma par när de binder, det vill säga tymin binder till adenin (A-T) och guanin binder till cytosin (GC).
Således kommer en sekvens av kvävebaser ATCGGTTA att binda till sekvensen TAGCCAAT, enligt bokstaven c.
Få mer kunskap med innehållet:
- DNA och RNA
- Kvävebaser
- DNA-övningar
