DNA kendi kopyasını oluşturduğundan, DNA replikasyonu genetik materyalin kopyalanmasına karşılık gelir. Molekülleri oluşturan iki iplik birbirinden ayrılır ve onları birleştirecek tamamlayıcı ipliklerin oluşumuna rehberlik eder.
Hücre döngüsü iki ana bölünebilir: interfaz ve hücre bölünmesi, örneğin mitoz. İnterfaz ise, DNA replikasyonunu ve genetik materyalin kopyalanmasından önceki ve sonraki aralıkları sunduğu için en uzun fazdır.
DNA replikasyonu nedir?
Ökaryotik hücrelerde çekirdekte bulunan DNA, bir varlığın tüm genetik bilgisini içerir ve çoğalma işlemi hücre büyümesi, çoğalması ve onarımı için önemlidir.
Bir DNA molekülü birbirini tamamlayan iki zincirden oluşur. Örneğin bir F bandımız ve bir F outramız varsa, çoğaltma işleminde bantlar ayrılır ve tamamlayıcı bantların oluşumu için kalıp olarak kullanılır. Dolayısıyla, F'nin nükleotid dizisi, yeni bir F' zincirinin dizisini belirler ve F', yeni bir F dizisinin bileşimini belirtir.
Hücre bölünmesinde hücreler oluşmadan önce, ana hücrenin içeriğinin dağıtılması için kopyalanması gerekir. Bu nedenle DNA replikasyonu ile yavru hücrelerin aynı genetik bilgiyi alması garanti edilir.
DNA yapısı
Ö DNA, bir spiral (çift sarmal) şeklinde bir çift sarmal, azotlu bazlar, pentoz deoksiriboz ve fosfat grubu tarafından oluşturulan bir nükleik asittir. Bu yapı, A-T ve C-G çiftlerini oluşturan Adenin (A), Timin (T), Sitozin (C) ve Guanin (G) azotlu bazlar arasındaki hidrojen bağlarıyla birleştirilir.
Fosfodiester bağları, DNA molekülündeki nükleotidleri bir arada tutar. Bir DNA zincirinin uçları, karbon sayısına karşılık geldikleri için 5' ve 3' olarak sınıflandırılır. Bir bağda birleşen fosfat grubu ve hidroksil (OH) grubunun bulunduğu pentoz. fosfodiester. 5' ucunda bir serbest fosfat grubu ve 3' ucunda bir serbest hidroksil bulunur.
hakkında daha fazla bilgi nükleotidler ve nükleik asitler.
DNA replikasyon süreci
Kısacası, DNA replikasyonu 5' → 3' yönünde gerçekleşir ve iplikçiklerin hareketi ile iplikler ayrılır. azotlu bazlar arasındaki bağları kıran ve zincirleri çözen enzimler, çift pervane.
DNA çözülürken, diğer enzimler, ana zincirleri bir şablon olarak kullanarak iki yeni dizinin sentezini katalize ederek hareket ederler. Oluşturulan her bir iplik, orijinal bir DNA zincirine katılır. Bu nedenle, süreç yarı muhafazakar olarak sınıflandırılır.
DNA çift sarmallı bir moleküldür ve onu kopyalamak için ilk adım, DNA sarmal enziminin etkisiyle bu yapıyı açmaktır. Helikaz, replikasyonun kaynağını tanır ve azotlu A-T ve C-G bazlarındaki hidrojen bağlarını kırarak hareket eder. Bu süreç çeşitli noktalarda meydana gelir ve "kopyalama baloncukları" oluşturur.
Bağlar çözülürken, bu bir fermuarın açılması gibidir, bu nedenle bu adım, çoğaltma çatalı adı verilen Y şeklinde bir yapı ortaya çıkarır, çoğaltmanın başlangıç noktası.
Primaz enzimi, RNA'nın bir kısmının sentezlenmesinden sorumludur. astar. Bu aşamada birkaç primerler üretilir ve DNA sentezini başlatmak için zincire katılır.
DNA polimeraz enzimi, bazlar (A, C, G ve T) ekleyerek yeni zincirin uzatılmasından sorumlu replikasyon enzimidir. Bu adım, bir fosfat grubu ile 5' ucundan bir hidroksil grubu ile 3' ucuna yönlendirilir. Bu aşamaya sürekli çoğaltma denir.
Arasında primerler Orijinal ipliğe bağlı birkaç DNA parçası eklenir ve bunlara Okazaki fragmanları denir. Bölümlerin daha sonra birleştirilmesi gerekeceğinden bu aşamaya gecikmeli denir.
Eksonükleaz enzimi, çıkarılmasından sorumludur. primerler sürekli ve süreksiz bantlar oluşturduktan sonra orijinal bantların. Sıralama hatalarından kaçınmak için başka bir eksonükleaz tarafından bir inceleme ve gerekirse bir düzeltme gerçekleştirilir.
DNA ligaz enzimi, DNA parçalarının birleştirilmesine ve DNA'nın iki sürekli iplik halinde dizilenmesine neden olur.
DNA Replikasyonu ile ilgili Egzersizler
DNA replikasyonu hakkında yeni öğrendiklerinizle ilgili bilginizi test etmek için aşağıdaki soruları kullanın.
soru 1
DNA replikasyonu neden yarı muhafazakar bir süreç olarak kabul edilir?
Cevap:
Çoğaltma işleminden sonra DNA molekülleri olduğundan, replikasyon yarı muhafazakar bir süreç olarak kabul edilir. bir orijinal bant ve orijinal bant kullanılarak oluşturulmuş başka bir tamamlayıcı banttan oluşan kalıp.
soru 2
DNA replikasyonunda rol oynayan en az üç enzimi ve hangi rolü oynadıklarını söyleyin.
Cevap:
DNA sarmal: replikasyonu başlatmak için molekülün azotlu bazları arasındaki hidrojen bağlarını çözerek DNA'nın yapısını açar.
DNA primaz: DNA'nın orijinal ipliğine bağlanacak olan primerler adı verilen DNA bölümlerinin sentezlenmesinden sorumludur.
DNA polimeraz: Replikasyon sırasında oluşan yeni ipliğin uzatılmasından sorumlu replikasyon enzimi.
Soru 3
DNA replikasyon sürecindeki adımları gözlemleyin.
BEN. Çoğaltma çatallarının oluşturulması
II. Serbest nükleotid bağlanması
III. sentezi ve bağlanması primerler
IV. Parçaları birbirine bağlama ve bir DNA zinciri oluşturma
Çoğaltmada meydana geldikleri sıraya göre doğru sıra şudur:
a) II, I, IV ve III
b) I, III, II ve IV
c) III, II, IV ve I
d) I, II, III ve IV
Doğru alternatif: b) I, III, II ve IV.
BEN. Çoğaltma çatallarının oluşturulması. Helikaz enzimleri, DNA ipliklerini ayırarak işleme başlar.
III. sentezi ve bağlanması çoğaltma başlatıcıları olarak işlev gören RNA parçaları olan primerler.
II. Serbest nükleotid bağlanması. Polimeraz enzimleri serbest nükleotidleri primerlere bağlar.
IV. Parçaların bağlanması ve bir DNA zincirinin oluşumu. Bağlanma ligaz enzimleri tarafından yapılır.
4. soru
Bir DNA molekülünün çift sarmalını ayırırken, şablon olarak kullanılacak zincirlerden birinin azotlu bazların aşağıdaki dizisi vardır: ATCGGTTA
Orijinal ipliğe bağlanmak için üretilecek tamamlayıcı iplik dizisi:
a) TGCCAAT
b) CGATTGGC
c) TAGCCCAAT
d) GCGTTAAC
Doğru alternatif: c) TAGCCAAT.
Azot bazları bağlandıklarında, yani timin adenin'e (A-T) ve guanin sitozine (G-C) bağlandıklarında her zaman aynı çiftleri oluştururlar.
Böylece, ATCGGTTA azotlu bazların bir dizisi, c harfine göre TAGCCAAT dizisine bağlanacaktır.
İçerikle daha fazla bilgi edinin:
- DNA ve RNA
- Azot bazları
- DNA egzersizleri