DNA-molekylet - det ligger i kromosom struktur.Et kromosom inneholder et enkelt molekyl som består av to tråder.DNA replikering - overføre informasjon etter at den selv replikering filamenter fra ett molekyl til et annet.Det er iboende i både DNA og RNA.Denne artikkelen omhandler prosessen med DNA replikasjon.
Generelt og typer DNA-syntese
kjente at tvunnet garn i molekylet.Når prosessen starter DNA-replikasjon, er de dispiralized, og deretter steg til siden, og på hver ny kopi er syntetisert.Ved ferdigstillelse av de to synes absolutt identiske molekyler i hver av disse er det en overordnet og datterselskap tråder.Denne syntesen kalles semi-konservative.DNA-molekyler blir beveget, mens resterende i en enkelt cent, og til slutt divergerer bare når dette begynner prosessen med å dele cent.
annen type kalles reparerende syntese.Det, i motsetning til den forrige, ikke er forbundet med noen cellestadiet, men starter når DNA skade oppstår.Hvis de er for omfattende art, til slutt dør cellen.Men hvis skaden er lokal, så du kan gjenopprette dem.Avhengig av problemet som skal gjenopprettes eller to en gang separate tråder av DNA.Dette, som det kalles, ikke-planlagt syntese ikke tar lang tid og krever mye energi.
Men når DNA replikasjon oppstår, så brukte mye energi, er materialet strukket til lengden på klokken.
reduplication er delt inn i tre perioder:
- start;
- forlengelse;
- oppsigelse.
La oss se sekvensen av DNA replikasjon.
Initiation
i menneskelig DNA - titalls millioner basepar (dyrene de nummer hundre og ni).DNA-replikasjon begynner på mange steder i kjeden av følgende grunner.Omtrent på samme tid i RNA transkripsjon oppstår, men syntese av DNA, blir det suspendert i visse utvalgte områder.Derfor, før denne prosessen i cellecytoplasmaet akkumulerer tilstrekkelig substans til å støtte genekspresjon og cellulær aktivitet som ikke er blitt brutt.I lys av denne prosessen bør skje så snart som mulig.Kringkasting utført i denne perioden, og transkripsjon er ikke utført.Studier har vist at DNA-replikasjon forekommer i flere tusen punkter - små områder med en spesifikk nukleotidsekvens.De er sammen med spesielle initiator proteiner, som i sin tur forbundet ved andre enzymer i DNA-replikasjon.
DNA-fragment blir syntetisert som kalles replikasjon.Den starter fra opprinnelsen og slutter når fullføre replikering enzym.Autonomt replikon, samt forsyne hele prosessen med sin egen programvare.
prosessen kan ikke starte fra alle steder på en gang, et sted det begynner tidligere, et sted - senere;Det kan foregå i en eller i to motsatte retninger.Hendelser oppstår i følgende rekkefølge når bildet:
- replikering gafler;
- RNA primer.
replikasjonsgaffelen
Denne delen er en prosess hvor tråder av DNA i en frakoblet syntesen av deoksyribonukleinsyrer tråder.Pluggene danner således et såkalt øyet av replikasjon.Fremgangsmåten innledes med en rekke handlinger:
- dispensasjon grunn av histoner i nucleosome - DNA-replikasjonsenzymer så som metylering, acetylering og fosforylering produsere kjemiske reaksjoner som resulterer i proteiner mister sin positive ladning, noe som bidrar til deres frigivelse;
- despiralization - er slappe av, noe som er nødvendig for den videre lanseringen av filamenter;
- gap hydrogenbindinger mellom DNA-trådene;
- deres divergens i de ulike sidene av molekylet;
- fiksering forekommende proteiner ved hjelp av SSB.
RNA primer
Synthesis bærer et enzym kalt DNA polymerase.Men for å starte sin egen han kan ikke, så gjør andre enzymer - RNA polymerase, som også kalles RNA-primere.De er syntetisert i parallelle tråder av deoxyribonucleic utfyllende prinsipp.Således initiering av RNA-syntese av de to ender, to primere og avdød revet fra hverandre DNA-tråder.
Forlengelse
Denne perioden begynner med binding av en nukleotid og 3'-enden av RNA-primer, som bærer den allerede nevnte DNA polymerase.Den festes til første, annen, tredje nukleotid, og så videre.Grunnlaget for de nye tråden koblet med moder kjede av hydrogenbindinger.Det antas at syntesen av tråden er i retning 5 '- 3'.
Der det forekommer i den siden av replikasjons gaffel, foregår syntesen sted kontinuerlig og samtidig forlenges.Derfor er denne tråden kalles ledende eller lederskap.Hun RNA primer ikke lenger dannes.
imidlertid på den motsatte tråd av moder DNA-nukleotider fortsette å slutte seg til RNA primer, og deoxyribonucleic kjede syntetiseres i motsatt retning av replikasjonsgaffelen.Det er i dette tilfellet kalt tilbakestående eller lagging.
på lagging trådsyntese finner sted i fragmenter, der ved enden av en seksjon begynner syntesen på en annen side i nærheten med hjelp av det samme RNA primer.Det er således to forsinket kjedefragment er sluttet DNA og RNA.De kalles Okazaki fragmenter.
Videre alt gjentas.Deretter skjøtes annen spiral turn, bryter båndene av hydrogen, tråden til sidene, noe som fører kjeden er forlenget til lagging syntetisert følgende tekstutdrag av RNA primer, og deretter - Okazaki fragmenter.Deretter ble tilbakestående RNA primer-tråder blir ødelagt, og DNA-fragmentene blir forent i en.Så denne kretsen skjer samtidig:
- dannelse av nye RNA primer;
- syntese av Okazaki fragmenter;
- ødeleggelse av RNA primere;
- gjenforening i en enkelt kjede.
Oppsigelse
prosessen fortsetter så lenge de to ikke møter replikasjonsgaffelen, eller en av dem har kommet til en ende av molekylet.Etter møtet blir gafler datter DNA-trådene sammen med enzymet.I tilfelle, når pluggen er beveget til enden av molekylet, slo spesielle enzymer DNA-replikasjon.
Korreksjon
I denne prosessen, en viktig rolle for kontrollen (eller korrigering) replikering.Å plassere syntese mottar alle fire typer av nukleotider, og sonden av DNA polymerase sammenkobling velger de som er nødvendig.
ønsket nukleotid å være i stand til å danne hydrogenbindinger, så vel som tilsvarende nukleotid i templat DNA.I tillegg må mellom sukker-fosfat-hovedkjeden være en viss konstant avstand svarende til de tre ringene i de to baser.Hvis nucleotide ikke oppfyller disse kravene, vil forbindelsen ikke forekomme.
kontroll utføres før inkludering i kretsen før du slår og påfølgende nucleotide.Etter at forbindelsen er dannet i kjernen saharofosfata.
mutasjons variabilitet
mekanismen av DNA replikasjon, til tross for høy andel av nøyaktighet, er alltid i strid med filamenter, som kalles for det meste "genmutasjoner."Om tusen nucleotide parene er det en feil som konvariantnaya kalt reduplication.
Det skjer av ulike grunner.For eksempel, ved høye eller for lave konsentrasjoner av nukleotider deaminering av cytosin, tilstedeværelse av mutagener i syntesen av begge.I noen tilfeller kan feilen rettes ved reparasjonsprosesser i andre korreksjonen blir umulig.
Hvis skaden påvirket inaktive plass, vil en feil som ikke har alvorlige konsekvenser når prosessen med DNA-replikasjon.Nukleotidsekvens av et gen kan manifestere feil parring.Da er det ikke tilfelle, og resultatet kan bli negativ som død av cellene, og døden av hele organismen.Det bør også tas i betraktning at genmutasjoner basert på mutasjons variasjon, noe som gjør genet pool av plastisitet.
metylering
På tidspunktet for syntese, eller umiddelbart etter at det oppstår metylering kjedene.Det antas at i mennesker, har denne fremgangsmåte for å danne kromosomene og regulere gentranskripsjon.I bakterier, fungerer denne prosessen for å beskytte DNA fra å kutte sine enzymer.
