DNA-Molekül - es wird der Chromosomenstruktur entfernt.Ein Chromosom enthält ein einziges Molekül, das aus zwei Strängen.DNA-Replikation - Übertragung von Informationen, nachdem es die Selbstreplikation von Filamenten aus einem Molekül zum anderen.Es ist inhärent sowohl DNA als auch RNA.Dieser Artikel beschreibt den Prozess der DNA-Replikation.
Allgemeine und Typen der DNA-Synthese
bekannt, dass Zwirn im Molekül.Wenn jedoch der Prozess startet DNA-Replikation, sie dispiralized, werden die Schritte zur Seite, und auf jeder neuen Kopie synthetisiert.Nach Abschluss der beiden erscheinen absolut identischen Molekülen in denen jeweils ein Elternteil und Nebenstränge.Diese Synthese wird semikonservative bezeichnet.DNA-Moleküle bewegt werden, während sie in einer einzigen Centromer verbleibenden und schließlich auseinander erst wenn diese beginnt der Prozess der Teilung des Zentromer.
andere Art wird als reparative Synthese.Es, anders als die vorherige, wird mit keiner Zelle Stufe zugeordnet ist, aber beginnt, wenn DNA-Schädigung auftritt.Wenn sie zu weit reichende Natur, die Zelle stirbt schließlich.Allerdings, wenn der Schaden lokal ist, dann können Sie sie wiederherstellen.Je nach Fragestellung wieder hergestellt werden oder zwei Mal getrennte Stränge der DNA.Diese, wie sie genannt wird, ohne Zeitplan Synthese nicht lange dauern und benötigt viel Energie.
Aber wenn die DNA-Replikation auftritt, verbrachte eine Menge Energie, das Material auf die Länge der seine Uhr gespannt ist.
Verdoppelung wird in drei Perioden eingeteilt:
- Einleitung;
- Dehnung;
- Kündigung.
Betrachten wir die Sequenz der DNA-Replikation.
Initiation
in der menschlichen DNA - Dutzende von Millionen von Basenpaaren (die Tiere ihre Zahl hundert und neun).DNA-Replikation beginnt an vielen Stellen die Kette aus den folgenden Gründen.Etwa zur gleichen Zeit in der die RNA-Transkription auftritt, aber die Synthese von DNA, ist es in einigen ausgewählten Bereichen suspendiert.Deshalb, bevor dieser Prozess im Zytoplasma der Zelle akkumuliert genügend Substanz, um die Genexpression und Zellaktivität, die nicht gebrochen worden ist, zu unterstützen.Angesichts dieser Prozess so schnell wie möglich stattfinden sollte.Broadcasting durchgeführt in dieser Zeit, und die Transkription wird nicht durchgeführt.Studien haben gezeigt, dass die DNA-Replikation in mehrere tausend Punkte - kleine Bereiche mit einer spezifischen Nukleotidsequenz.Sie werden durch besondere Initiator Proteinen, die wiederum durch andere Enzyme der DNA-Replikation verbunden verbunden sind.
DNA-Fragment synthetisiert wird, das genannte Replikation.Er geht von dem Ursprung und endet beim Ausfüllen Replikation Enzyms.Autonome Replikon, sowie die Versorgung des gesamten Prozesses der eigenen Software.
Prozess kann nicht von allen Punkten auf einmal zu starten, irgendwo es früher beginnt, irgendwo - später;Sie kann in einem oder in zwei entgegengesetzten Richtungen durchführen kann.Veranstaltungen in der folgenden Reihenfolge auftreten, wenn das Bild:
- Replikationsgabeln;
- RNA-Primer.
Replikationsgabel
Dieser Teil ist ein Vorgang, bei dem DNA-Stränge auf einem getrennt Synthese von Desoxyribonukleinsäure Themen.Topfen bilden somit eine sogenannte Auge-Replikation.Der Prozess wird durch eine Reihe von Maßnahmen voraus:
- Freistellung aufgrund der Histone in der Nukleosomen - DNA-Replikation Enzyme wie die Methylierung, Acetylierung und Phosphorylierung produzieren chemische Reaktionen, die in den Proteinen resultieren verlieren ihre positive Ladung, die, um ihre Freilassung beiträgt;
- despiralization - abwickelt, die für die weitere Freisetzung von Fasern notwendig ist;
- Lücke Wasserstoffbrücken zwischen der DNA-Stränge;
- ihrer Divergenz in den verschiedenen Seiten des Moleküls;
- Fixierung vorkommende Proteine mit SSB.
RNA-Primer
Synthesis trägt ein Enzym namens DNA-Polymerase.Doch zu seiner eigenen er kann nicht gestartet werden, dies zu tun andere Enzyme - RNA-Polymerase, die auch als RNA-Primer.Sie sind parallel Stränge komplementäre Desoxyribonukleinsäure Prinzip synthetisiert.So gingen die Initiation der RNA-Synthese der beiden Enden zwei Primern und DNA-Stränge auseinandergerissen.
Dehnung
Diese Periode beginnt mit der Bindung eines Nucleotids und dem 3'-Ende des RNA-Primers, der die bereits erwähnte DNA-Polymerase trägt.Er kann an ersten zweiten, dritten Nukleotid, und so weiter.Grundlagen des neuen Thread mit der übergeordneten Kette von Wasserstoffbrücken verbunden sind.Es wird angenommen, dass die Synthese des Fadens in der Richtung 5 '- 3'.
Wenn sie in der Seite des Replikationsgabel auftritt, findet die Synthese kontinuierlich und zugleich verlängert.Daher wird dieser Thread aufgerufen vorderen oder Führung.Sie RNA-Primers ist nicht mehr gebildet.
jedoch auf dem gegenüberliegenden Strang der Mutter DNA-Nukleotide weiterhin die RNA-Primer verbinden und Desoxyribonukleinsäure-Kette in die entgegengesetzte Richtung der Replikationsgabel synthetisiert.Es ist in diesem Fall genannt verzögert oder hinterher.
am nacheilenden Strangsynthese erfolgt in Bruchstücke, wobei am Ende der einen Sektion beginnt Synthese an anderer Stelle in der Nähe mit Hilfe der gleichen RNA-Primer.Somit gibt es zwei verzögerte Kettenfragment verbunden sind, DNA und RNA.Sie sind Okazaki-Fragmente bezeichnet.
Ferner sind alle wiederholt.Okazaki-Fragmente - dann gespleißt andere Spiralwindung, bricht die Bande der Wasserstoff, der Faden an den Seiten, was die Kette an hinkt synthetisiert folgenden Ausschnitt der RNA-Primer und dann verlängert.Danach werden die verzögerten RNA-Primer-Stränge werden zerstört und die DNA-Fragmente werden zu einem verbunden werden.So tritt diese Schaltung gleichzeitig:
- Bildung neuer RNA-Primer;
- Synthese von Okazaki-Fragmente;
- Zerstörung der RNA-Primer;
- Wiedervereinigung in einer einzigen Kette.
Termination
Prozess setzt sich fort, solange die beiden nicht den Replikationsgabel zu erfüllen, oder eine von ihnen zu einem Ende des Moleküls zu kommen.Nach dem Treffen werden Gabeln Tochter DNA-Stränge durch das Enzym verbunden.Im Falle, wenn der Stecker an dem Ende des Moleküls bewegt, schließt der DNA-Replikation mit speziellen Enzymen.
Correction
In diesem Verfahren wird eine wichtige Rolle für die Steuerung (oder Korrektur) Replikation.Zu Ort Synthese erhält alle vier Arten von Nukleotiden und der Sonde durch die DNA-Polymerase-Paarung wählt diejenigen aus, die benötigt werden.
gewünschten Nukleotid zu Wasserstoffbrückenbindungen sowie ähnliche Nukleotid auf dem Template-Strang der DNA bilden.Zusätzlich ist zwischen dem Zucker-Phosphat-Rückgrat muss eine bestimmte gleichbleibenden Abstand entsprechend den drei Ringen in den beiden Basen.Wenn das Nukleotid diese Anforderungen nicht erfüllen, wird die Verbindung nicht auf.
Steuerung erfolgt, bevor seine Aufnahme in der Schaltung vor dem Einschalten und anschließende Nukleotid durchgeführt.Nachdem diese Verbindung im Kern saharofosfata gebildet.
Mutations Variabilität
Mechanismus der DNA-Replikation trotz des hohen Anteils an Genauigkeit, ist immer in Verletzung der Filamente, genannt meist "Gen-Mutationen."Über tausend Nukleotidpaare gibt es einen Fehler, den genannten reduplication konvariantnaya.
Es geschieht aus verschiedenen Gründen.Beispielsweise bei hohen oder zu geringen Konzentrationen an Nukleotiden Desaminierung von Cytosin Gegenwart Mutagene bei der Synthese von beiden.In einigen Fällen kann die Fehlerreparaturprozesse korrigiert werden in anderen Korrektur wird unmöglich.
Wenn der Schaden betroffen den inaktiven Raum, wird ein Fehler nicht schwerwiegende Folgen haben, wenn der Prozess der DNA-Replikation.Nukleotidsequenz eines Gens kann Fehler Paarungs manifestieren.Dann ist es nicht der Fall ist, und das Ergebnis negativ ist, wie zum Tod der Zellen und Tod des ganzen Organismus.Es sollte auch daran, dass Gen-Mutationen auf Basis von Mutations Variabilität, die den Genpool der Plastizität macht zu tragen.
Methylierung
Zum Zeitpunkt der Synthese, oder unmittelbar nachdem sie auftritt Methylierung Ketten.Es wird angenommen, dass bei Menschen wird dieses Verfahren benötigt, um die Chromosomen und regulieren Gentranskription.In Bakterien, dient dieses Verfahren, um DNA aus Schneiden ihrer Enzyme zu schützen.
