מה הוא שכפול הדנ"א?

מולקולת

DNA - הוא ממוקם במבנה הכרומוזומים.כרומוזום אחד מכיל מולקולה בודדת מורכבת משני גדילים.שכפול הדנ"א - להעביר מידע לאחר שחוטי שכפול עצמי ממולקולה אחת לשנייה.זה טבוע בשני DNA ו- RNA.מאמר זה דן בתהליך של שכפול הדנ"א.

כללי

וסוגים של סינתזת DNA

הידוע כי חוט שזור במולקולה.עם זאת, כאשר התהליך מתחיל שכפול ה- DNA, הם dispiralized, אז זז הצידה, ועל כל עותק חדש מסונתז.עם השלמת שני מופיעות מולקולות זהות לחלוטין בכל אחד מהם יש גדילי הורה וחברת בת.סינתזה זו נקראת למחצה שמרנית.מולקולות ה- DNA עברו, תוך שנותרו בcentromere יחיד, ובסופו לסטות רק כאשר זה מתחיל התהליך של חלוקת centromere.

סוג נוסף נקרא סינתזת מתקן.זה, בניגוד לקודמתה, אינו קשור לכל שלב תא, אבל מתחיל כאשר מתרחש נזק לדנ"א.אם הם גם רחבים טבע, תא סופו של דבר מת.עם זאת, אם הנזק הוא מקומי, ואז אתה יכול לשחזר אותם.בהתאם לבעיה להיות משוחזר או שתיים פעם גדילים נפרדים של ה- DNA.זה, כפי שהיא מכונית, סינתזה מתוכננת לא לוקח הרבה זמן ודורש הרבה אנרגיה.
אבל כאשר שכפול הדנ"א מתרחש, אז בילה הרבה אנרגיה, החומר נמתח לאורכו של שעונו.
ההכפלה מחולקת לשלוש תקופות: ייזום

  • ;התארכות
  • ;סיום
  • .

הבה נבחן את הרצף של שכפול הדנ"א.

ייזום

בDNA האנושי - עשרות מיליון זוגות בסיסים (בעלי החיים הם מונים מאה ותשעה).שכפול הדנ"א מתחיל במקומות רבים בשרשרת מהסיבות הבאות.בערך באותו הזמן בRNA שעתוק מתרחש, אבל הסינתזה של DNA, הוא מושעה באזורים מסוימים שנבחרו.לכן, לפני שתהליך זה בציטופלסמה התא מצטבר חומר מספיק כדי לתמוך ביטוי גנים ופעילות תאית שלא נשברה.לאור תהליך זה צריכה להתבצע בהקדם האפשרי.השידור מתבצע בתקופה זו, ושעתוק אינו מתבצע.מחקרים הראו כי שכפול ה- DNA מתרחש בכמה אלפי נקודות - אזורים קטנים עם רצף נוקליאוטידים ספציפי.הם מצטרפים חלבוני יוזם מיוחדים, אשר בתורו הצטרפו על ידי אנזימים אחרים של שכפול הדנ"א.בר

ה- DNA מסונתז הנקרא שכפול.זה מתחיל מהמוצא ומסתיים כאשר השלים אנזים שכפול.replicon אוטונומי, כמו גם אספקה ​​כל התהליך של התוכנה שלה.תהליך
לא יכול להתחיל מכל הנקודות בבת אחת, במקום זה מתחיל מוקדם יותר, אי שם - מאוחר יותר;זה יכול להתרחש באחת או בשני כיוונים מנוגדים.אירועים מתרחשים על פי הסדר הבא כאשר התמונה: מזלגות שכפול

  • ;פריימר
  • RNA.מזלג שכפול
  • חלק זה הוא תהליך שבו גדילי הדנ"א על ​​מנותקת סינתזה של נושאים דאוקסיריבונוקלאית.כך יוצר פקקי עין כביכול של שכפול.התהליך קדמו מספר הפעולות: פטור

    • בשל ההיסטונים בהנוקלאוזום - אנזימים שכפול ה- DNA כגון מתילציה, acetylation וזירחון לייצר תגובות כימיות שתגרומנה לחלבונים לאבד המטען החיובי שלהם, אשר תורם לשחרורם;despiralization
    • - הוא ההתרה, אשר הכרחי לשחרור נוסף של חוטים;
    • קשרי מימן פער בין גדילי דנ"א;
    • הסטייה שלהם בצדדים השונים של המולקולה;
    • קיבעון מתרחש חלבונים באמצעות SSB.פריימר

    RNA

    סינתזה נושא אנזים הנקרא DNA פולימרז.עם זאת, כדי להתחיל משלו שהוא לא יכול, אז לעשות את אנזימים אחרים - RNA פולימראז, הנקרא גם פריימרים RNA.הם מסונתזים בגדילים מקבילים של עיקרון משלים דאוקסיריבונוקלאית.לפיכך, החניכה של סינתזת RNA של שני הקצוות, שני פריימרים ויצאו נקרעה גדילי הדנ"א.

    התארכות

    תקופה זו מתחילה עם הקובץ המצורף של נוקלאוטיד וסופו של הדבר 3 'של RNA-פריימר, אשר נושא את ה- DNA פולימראז שכבר הוזכר.זה מתחבר לשנייה ראשונה, נוקלאוטיד השלישי, וכן הלאה.יסודות של החוט החדש הקשורים בשרשרת ההורה של קשרי מימן.הוא האמין כי הסינתזה של החוט היא בכיוון 5 '- 3'.
    איפה זה מתרחש בצד השני של מזלג השכפול, הסינתזה מתרחשת ברציפות ובו בזמן מתארך.לכן, חוט זה נקרא מוביל או מנהיגות.היא RNA פריימר הוא כבר לא נוצר.

    עם זאת, בגדיל הנגדי של הורה נוקלאוטידים DNA להמשיך להצטרף לפריימר RNA, ושרשרת דאוקסיריבונוקלאית מסונתז בכיוון ההפוך של מזלג השכפול.זה במקרה הזה שנקרא מפגר או מפגרת.

    על סינתזת גדיל מפגרת מתרחש בברים, שבו בסופו של סעיף אחד מתחיל סינתזה באתר אחר בקרבת מקום עם העזרה של אותו פריימר RNA.לפיכך, יש שני בר שרשרת עיכב מצטרף DNA ו- RNA.הם נקראים שברי אוקזקי.

    יתר על כן, כל חוזר ונשנה.אז שחבור תור ספירלה אחר, שובר את קשרי מימן, החוט לצדדים, מוביל השרשרת התארך למפגר מסונתז הבאים קטע של פריימר RNA, ולאחר מכן - שברי אוקזקי.לאחר מכן תחל הגדילים RNA המפגרים נהרסים ושברי DNA מצטרפים לאחת.אז המעגל הזה מתרחש בו זמנית: היווצרות

    • של פריימר RNA החדש;סינתזת
    • של שברי Okazaki;הרס
    • של פריימרים RNA;איחוד
    • לשרשרת אחת.תהליך

      סיום

    ממשיך עוד שני אינם עומדים במזלג השכפול, או אחד מהם הגיע לסיומו של המולקולה.לאחר הפגישה, גדילי דנ"א בת מזלגות מצטרפים האנזים.במקרה, אם התקע עבר לסוף של המולקולה, שכפול הדנ"א מסיים עם אנזימים מיוחדים.תיקון

    בתהליך זה, תפקיד חשוב לשכפול שליטה (או תיקון).למקום סינתזה מקבלת את כל ארבעת הסוגים של נוקלאוטידים, והבדיקה על ידי זיווג DNA פולימרז בוחרת את אלה שיש צורך.נוקלאוטיד הרצוי

    להיות מסוגל ליצור קשרי מימן, כמו גם נוקליאוטידים דומים על גדיל התבנית של DNA.בנוסף, בין עמוד השדרה הסוכר-פוספט חייב להיות מרחק קבוע מסוים המתאים לשלוש הטבעות בשני הבסיסים.אם נוקלאוטיד אינו עומד בדרישות אלה, החיבור לא יתרחש.שליטת
    מתבצעת לפני הכללתה במעגל לפני שפנה ונוקלאוטיד שלאחר מכן.לאחר חיבור שנוצר בsaharofosfata הליבה.השתנות מוטאציות

    מנגנון שכפול הדנ"א

    , למרות האחוז הגבוה של דיוק, תמיד הוא בניגוד לחוטים, נקרא בעיקר "מוטציות גנטיות."כאלף זוגות נוקליאוטידים יש טעות אחת שkonvariantnaya נקראת הכפלה.קורה

    זה מסיבות שונות.לדוגמא, בריכוזים גבוהים או נמוכים מדי של deamination נוקלאוטידים של ציטוזין, נוכחות של מוטציות בסינתזה של שניהם.בחלק מהמקרים, השגיאה ניתן לתקן על ידי תהליכי תיקון בתיקון אחר הופך לבלתי אפשרי.

    אם הנזק השפיע על החלל פעיל, שגיאה לא להיות השלכות חמורות כאשר התהליך של שכפול הדנ"א.רצף נוקליאוטידים של גן יכול להתבטא הזדווגות שגיאה.אז זה לא המקרה, והתוצאה יכולה להיות שלילית כמו המוות של התאים, והמוות של האורגניזם כולו.צריך להיות גם לזכור שמוטציות גנטיות המבוססות על השתנות מוטציה, מה שהופך את מאגר הגנים של פלסטיות.מתילציה


    בזמן הסינתזה, או מייד לאחר שמתרחש רשתות מתילציה.הוא האמין כי בבני אדם, יש צורך בתהליך זה כדי ליצור את הכרומוזומים ולהסדיר שעתוק הגנים.בחיידקים, תהליך זה משמש להגנת DNA מחיתוך האנזימים שלה.