DNA molekul - terletak dalam struktur kromosom.Satu kromosom mengandung molekul tunggal yang terdiri dari dua helai.Replikasi DNA - mentransfer informasi setelah filamen replikasi diri dari satu molekul ke yang lain.Hal ini melekat di kedua DNA dan RNA.Artikel ini membahas proses replikasi DNA.
Umum dan jenis sintesis DNA
diketahui bahwa memutar benang dalam molekul.Namun, ketika proses dimulai replikasi DNA, mereka dispiralized, kemudian menepi, dan pada setiap salinan baru disintesis.Setelah menyelesaikan dua muncul molekul benar-benar identik dalam masing-masing yang ada orangtua dan anak perusahaan helai.Sintesis ini disebut semi-konservatif.Molekul DNA dipindahkan, sementara sisanya dalam sentromer tunggal, dan akhirnya menyimpang hanya ketika ini dimulai proses membagi sentromer.
Tipe lain disebut sintesis reparatif.Ini, tidak seperti yang sebelumnya, tidak terkait dengan setiap tahap sel, tetapi dimulai ketika kerusakan DNA terjadi.Jika mereka terlalu luas alam, sel akhirnya mati.Namun, jika kerusakan lokal, maka Anda dapat memulihkan mereka.Tergantung pada masalah yang akan dikembalikan atau dua helai sekali terpisah dari DNA.Ini, seperti yang disebut, sintesis terjadwal tidak memakan waktu yang lama dan membutuhkan banyak energi.
Tapi ketika replikasi DNA terjadi, kemudian menghabiskan banyak energi, bahan yang membentang dengan panjang arlojinya.
Reduplikasi dibagi menjadi tiga periode:
- inisiasi;
- perpanjangan;
- terminasi.
Mari kita mempertimbangkan urutan replikasi DNA.
Inisiasi
dalam DNA manusia - puluhan juta pasangan basa (hewan jumlah mereka seratus sembilan).Replikasi DNA dimulai di banyak tempat rantai untuk alasan berikut.Sekitar waktu yang sama di RNA transkripsi terjadi, tetapi sintesis DNA, itu tergantung di beberapa daerah yang dipilih.Oleh karena itu, sebelum proses ini di sitoplasma sel terakumulasi substansi yang cukup untuk mendukung ekspresi gen dan aktivitas seluler yang belum rusak.Mengingat proses ini harus dilakukan sesegera mungkin.Penyiaran dilakukan dalam periode ini, dan transkripsi tidak dilakukan.Penelitian telah menunjukkan bahwa replikasi DNA terjadi pada beberapa ribu poin - daerah kecil dengan urutan nukleotida spesifik.Mereka bergabung dengan protein inisiator khusus, yang pada gilirannya bergabung dengan enzim lain dari replikasi DNA.Fragmen
DNA disintesis yang disebut replikasi.Dimulai dari asal dan berakhir ketika menyelesaikan enzim replikasi.Replicon otonom, serta menyediakan seluruh proses perangkat lunak sendiri.Proses
tidak dapat memulai dari semua titik sekaligus, tempat itu dimulai sebelumnya, di suatu tempat - kemudian;Hal ini dapat berlangsung dalam satu atau dua arah berlawanan.Peristiwa terjadi dalam urutan sebagai berikut ketika gambar:
- replikasi garpu;
- RNA primer.
replikasi garpu
bagian ini adalah proses di mana helai DNA pada terputus sintesis deoxyribonucleic benang.Busi sehingga membentuk mata yang disebut replikasi.Proses ini diawali dengan sejumlah tindakan: pembebasan
- karena histon di nukleosom yang - replikasi enzim DNA seperti metilasi, asetilasi dan fosforilasi menghasilkan reaksi kimia yang menghasilkan protein kehilangan muatan positif mereka, yang memberikan kontribusi untuk pembebasan mereka;
- despiralization - adalah unwinding, yang diperlukan untuk rilis lanjut filamen;
- ikatan hidrogen kesenjangan antara untai DNA;
- perbedaan mereka dalam sisi yang berbeda dari molekul;
- fiksasi terjadi protein menggunakan SSB.
RNA primer
Sintesismembawa enzim yang disebut DNA polimerase.Namun, untuk memulai sendiri ia tidak bisa, jadi jangan enzim lain - RNA polimerase, yang juga disebut primer RNA.Mereka disintesis dalam untaian sejajar prinsip saling melengkapi deoksiribonukleat.Dengan demikian, inisiasi sintesis RNA dari kedua ujung, dua primer dan almarhum terkoyak untai DNA.
Pemanjangan
Periode ini dimulai dengan lampiran nukleotida dan 'akhir dari RNA-primer, yang membawa DNA polimerase yang telah disebutkan 3.Itu menempel ke kedua pertama, nukleotida ketiga, dan seterusnya.Yayasan thread baru terhubung dengan rantai induk dari ikatan hidrogen.Hal ini diyakini bahwa sintesis benang dalam arah 5 '- 3'.
Dimana itu terjadi di sisi garpu replikasi, sintesis berlangsung terus-menerus dan pada saat yang sama memperpanjang.Oleh karena itu, benang ini disebut terkemuka atau kepemimpinan.Dia RNA primer tidak lagi terbentuk.
Namun, pada untai berlawanan dari orangtua nukleotida DNA terus bergabung dengan primer RNA, dan rantai deoksiribonukleat disintesis dalam arah yang berlawanan dari garpu replikasi.Hal ini dalam kasus ini disebut terbelakang atau tertinggal.
pada lagging strand sintesis terjadi di fragmen, di mana pada akhir satu bagian dimulai sintesis di situs lain di dekatnya dengan bantuan primer RNA yang sama.Dengan demikian, ada dua tertunda rantai fragmen bergabung DNA dan RNA.Mereka disebut fragmen Okazaki.
Selanjutnya, semua diulang.Kemudian disambung spiral gilirannya lain, istirahat ikatan hidrogen, benang ke sisi, memimpin rantai diperpanjang untuk lagging disintesis berikut potongan RNA primer, dan kemudian - fragmen Okazaki.Setelah itu terbelakang helai RNA primer yang hancur dan fragmen DNA yang bergabung menjadi satu.Jadi rangkaian ini terjadi secara bersamaan: pembentukan
- RNA primer baru;
- sintesis fragmen Okazaki;
- penghancuran primer RNA;
- reunifikasi menjadi rantai tunggal.
Penghentian proses
terus selama dua tidak memenuhi garpu replikasi, atau salah satu dari mereka telah berakhir molekul.Setelah pertemuan, garpu putri untai DNA bergabung dengan enzim.Dalam kasus ini, jika steker dipindahkan ke akhir molekul, replikasi DNA selesai dengan enzim khusus.
Koreksi
Dalam proses ini, peran penting untuk kontrol (atau koreksi) replikasi.Untuk menempatkan sintesis menerima semua empat jenis nukleotida, dan probe oleh pasangan DNA polimerase memilih orang-orang yang dibutuhkan.
nukleotida yang diinginkan untuk dapat membentuk ikatan hidrogen serta nukleotida serupa di untai cetakan DNA.Selain itu, antara tulang punggung gula-fosfat harus jarak konstan tertentu sesuai dengan tiga cincin di dua basis.Jika nukleotida tidak memenuhi persyaratan ini, sambungan tidak akan terjadi.Kontrol
dilakukan sebelum dimasukkan dalam sirkuit sebelum berbalik dan nukleotida berikutnya.Setelah koneksi yang terbentuk di saharofosfata inti.Variabilitas mutasi
mekanisme replikasi DNA, meskipun persentase akurasi yang tinggi, selalu melanggar filamen, yang disebut sebagian besar "mutasi gen."Sekitar seribu pasang nukleotida ada satu kesalahan yang konvariantnaya disebut reduplikasi.
Hal ini terjadi karena berbagai alasan.Misalnya, pada konsentrasi tinggi atau terlalu rendah nukleotida deaminasi sitosin, kehadiran mutagen dalam sintesis keduanya.Dalam beberapa kasus, kesalahan dapat diperbaiki dengan proses perbaikan di koreksi lainnya menjadi tidak mungkin.
Jika kerusakan mempengaruhi ruang aktif, kesalahan tidak akan memiliki konsekuensi serius ketika proses replikasi DNA.Urutan nukleotida gen dapat mewujudkan kesalahan kawin.Maka tidak terjadi, dan hasilnya bisa negatif sebagai kematian sel, dan kematian seluruh organisme.Hal ini juga harus diingat bahwa mutasi gen berdasarkan variabilitas mutasi, yang membuat gen plastisitas.
metilasi
Pada saat sintesis, atau segera setelah terjadi rantai metilasi.Hal ini diyakini bahwa pada manusia, proses ini diperlukan untuk membentuk kromosom dan mengatur transkripsi gen.Pada bakteri, proses ini berfungsi untuk melindungi DNA dari pemotongan enzim tersebut.
