Wat is die verdubbeling van DNA? Die proses van DNA-replisering

Die DNA molekuul - is geleë in chromosome struktuur. Een chromosoom bevat 'n enkele molekule wat uit twee dele. Verdubbeling van DNA - is die oordrag van inligting na die self-voortplanting van drade van een molekule na 'n ander. Dit is inherent in beide DNA en RNA. Hierdie artikel bespreek die DNA-replikasie proses.

Algemene inligting en tipes DNA sintese

Dit is bekend dat gedraai gare in die molekule. Maar wanneer die proses van DNA-replikasie begin, hulle dispiralized, dan stappe ter syde stel, en op elke nuwe kopie gesintetiseer. Na voltooiing is daar twee heeltemal identies molekules, elk van wat daar is 'n ouer en 'n kind draad. Hierdie sintese genoem semi-konserwatief. DNA molekules beweeg, terwyl die oorblywende in 'n enkele sentromeer, en uiteindelik afwyk net vir hierdie sentromeer afdeling proses begin.

Die ander soort genoem reparatie sintese. Hy, in teenstelling met die vorige een, is nie verband hou met enige sel stadium, maar begin in die geval van DNA-skade. As hulle ook verreikende aard, die sel uiteindelik sterf. Maar, as die skade is plaaslike, dan kan jy hulle te herstel. Afhangende van die probleem te herstel of te skei die twee stringe van DNA in 'n keer. Dit, soos dit genoem word, ongeskeduleerde sintese nie 'n lang tyd in beslag neem en nie 'n baie energie vereis.
Maar wanneer daar 'n verdubbeling van die DNA, dan spandeer baie energie, materiaal, strek die lengte van sy horlosie.
Verdubbeling is verdeel in drie periodes:

• inisiasie;
• verlenging;
• beëindiging.

Kom ons kyk na die volgorde van DNA-replikasie.

inleiding

In menslike DNA - 'n paar tiene van miljoene basispare (die diere wat hulle tel net 'n honderd en nege). DNA verdubbeling begin op baie plekke die ketting om die volgende redes. Omstreeks dieselfde tyd in die RNA transkripsie plaasvind, maar in die sintese van DNA is opgeskort in 'n paar van die geselekteerde plekke. Poetomu voor takim protsessom dostatochnoe kolichestvo veschestva nakaplivaetsya in tsitoplazme kletki vir Togo, om ekspressiyu Genov podderzhat en om kletki zhiznedeyatelnost was nie narushena. In die lig hiervan, moet die proses plaasvind so gou as moontlik te neem. Uitgesaai tydens hierdie tydperk uitgevoer, en die transkripsie is nie uitgevoer. Studies het getoon dat DNA verdubbeling plaasvind een keer in 'n paar duisend punte - klein gebiede met 'n spesifieke nukleotiedvolgorde. Hulle word verbind deur 'n spesiale inisieerder proteïene, wat op sy beurt saam met ander ensieme van DNA-replikasie.

Die DNA-fragment wat gesintetiseer word 'n replikon. Dit begin by die begin en eindig wanneer die ensiem beëindig replikasie. Replikon is outonome, en verskaf ook die hele proses van sy eie sagteware.
Die proses kan nie begin uit alle punte in 'n keer, iewers begin dit vroeër, iewers - later; Dit kan plaasvind in een of twee teenoorgestelde rigtings. Die gebeure vind plaas in die volgende volgorde wanneer die beeld:

• replikasie vurk;
• RNA primer.

repliseringsvurk

Hierdie deel bied 'n proses waarin in die ontkoppel garings is DNA deoksiribonukleolus filamente. Proppe dus vorm die sogenaamde oog van replikasie. Die proses is voorafgegaan deur 'n aantal aksies:

• vrylating uit verband met histone in 'n nucleosoom - ensieme soos 'n DNA-replikasie metilering, asetilering, en fosforilering produseer chemiese reaksies wat lei tot proteïene verloor hul positiewe lading wat hul vrylating fasiliteer;
• despiralization - is ontbinding, wat nodig is vir die verdere bevryding van drade is;
• breek waterstofbindings tussen DNA stringe;
• hulle verskil in die verskillende kante van die molekule;
• fiksasie voorkom met behulp van SSB proteïene.

RNA primer

Sintese dra 'n ensiem genoem DNA polimerase. Maar aan sy eie hy nie kan begin, so doen ander ensieme - die RNA-polimerase, wat ook RNA primers genoem. Hulle word gesintetiseer in parallel stringe van deoksiribonukleolus op die beginsel van komplementariteit. So, die aanvang van RNA sintese van die twee onder-ente, twee primers en weggetrek verskeur DNA stringe.

verlenging

Hierdie tydperk begin van nukleotied optel en 3 "einde van die RNA-primer, wat die reeds genoemde DNA polimerase dra. Hulle ag om eerste tweede, derde nukleotied, en so aan. Nuwe draad basis is verbind tot die ouer ketting deur waterstofbindings. Daar word geglo dat die sintese van die draad is in die 5 '- 3.
Waar dit voorkom in die kant van die repliseringsvurk, die sintese vind deurlopend en op dieselfde tyd verleng. Daarom is hierdie draad genoem die voorste of leidende. Sy RNA primer is nie meer gevorm.

Maar aan die ander strand van die ouer DNA nukleotiede voortgaan om aan te sluit die RNA primer, en deoksiribonukleolus ketting is gesintetiseer in die teenoorgestelde rigting van die replikasievurk. In hierdie geval, is dit vertraag of nalopend genoem.

Op die sloerstring sintese plaasvind in fragmente, waarin die een einde gedeelte van die sintese begin by 'n ander plek naby aan die gebruik van daardie selfde RNA primer. So, is daar twee vertraag ketting fragment verbind DNA en RNA. Hulle word genoem Okazaki-fragmente.

Dan is alles herhaal. Dan gelas nog 'n beurt van die heliks, waterstof bars kommunikasie draad om die kante, wat lei ketting verleng by die sloerende gesintetiseer volgende fragment RNA primer, waarna - Okazaki fragment. Daarna in 'n vertraagde-strand RNA primers is vernietig en die DNA-fragmente verbind in een. So hierdie kring plaasvind op dieselfde tyd:

• die vorming van nuwe RNA primer;
• sintese van Okazaki-fragmente;
• vernietiging van RNA primers;
• herenig in 'n enkele kring.

beëindiging

Die proses gaan voort so lank as die twee nie aan die repliseringsvurk, of een van hulle sal tot 'n einde van die molekule kom. Na afloop van die vergadering, is vurke DNA dogter stringe verbind deur die ensiem. In die geval, indien die prop is verskuif na die einde van die molekule, DNA verdubbeling eindig met behulp van spesiale ensieme.

regstelling

In hierdie proses, is 'n belangrike rol aan die beheer (of regstelling) van replikasie. Te plaas sintese ontvang al vier tipes nukleotiede, en die ondersoek deur die DNA polimerase paring kies diegene wat benodig word.

Die verlangde nukleotied om in staat wees om waterstofbindings asook soortgelyke nukleotied op die sjabloon DNA-string te vorm. Verder tussen die suiker-fosfaat ruggraat moet 'n sekere konstante afstand wat ooreenstem met drie ringe aan die twee basisse het. As die nukleotied nie hieraan voldoen nie, sal die verband nie plaasvind nie.
Beheer word uitgevoer voordat dit in die kring en voordat hy hom op die daaropvolgende nukleotied is opgeneem. Daarna het die verbinding met die ruggraat saharofosfata.

mutatie variasie

Die meganisme van DNA-replikasie, ten spyte van die hoë persentasie van akkuraatheid is altyd versteurings in die filamente, wat geroep is meestal "geenmutasies." Oor 'n duisend basispare, daar is een fout wat konvariantnaya genoem verdubbeling.

Dit gebeur vir verskillende redes. Byvoorbeeld, op 'n hoë of te lae konsentrasies van nukleotiede deaminering van sitosien, teenwoordigheid van mutagene in die sintese van beide. In sommige gevalle, kan die fout reggestel word deur die herstel prosesse in ander regstelling onmoontlik.

As die skade geraak die slaap ruimte, sal 'n fout nie ernstige gevolge hê as daar DNA replikasie proses. Nukleotiedvolgorde van die geen kan voorkom met paring fout. Dan is dit nie die geval is, en 'n negatiewe gevolg kan wees soos die dood van die sel, en die dood van die hele organisme. Dit moet ook in gedagte gehou word dat geenmutasies is gebaseer op mutatie variasie, wat die genepoel van plastisiteit maak.

metilering

Ten tyde van die sintese, of onmiddellik na dit voorkom metilering kettings. Daar word geglo dat hierdie proses is wat nodig is vir 'n persoon om chromosome te vorm en te reguleer geentranskripsie. In hierdie proses bakterieë van DNA dien sy beskerming teen sny ensieme.