Aký je zdvojenie DNA? Proces replikácie DNA

Molekula DNA - sa nachádza štruktúry chromozómov. Jeden chromozóm obsahuje jediné molekuly skladajúci sa z dvoch vlákien. Zdvojenie DNA - je prenos informácií po sebereprodukce nití z jednej molekuly na druhú. Je to vlastné v oboch DNA a RNA. Tento článok popisuje proces replikácie DNA.

Všeobecné informácie a druhy syntézy DNA

Je známe, že násobná priadze v molekule. Avšak, keď začne proces replikácie DNA, ktoré dispiralized, potom kroky stranou, a na každej novej kópia je syntetizovaný. Po dokončení sú dva úplne identické molekuly, z ktorých každý je tu rodič a dieťa vlákno. Táto syntéza sa nazýva semi-konzervatívny. Molekuly DNA sa pohybuje, a to v jedinom centroméry, a nakoniec sa rozbiehajú, len keď začne tento proces delenia Centromera.

Druhý typ sa nazýva reparačné syntéza. On, na rozdiel od predchádzajúcej, nie je spojený s akoukoľvek fázou buniek, ale začína v prípade poškodenia DNA. Ak sú príliš rozsiahle povahy, bunka nakoniec zomrie. Avšak, v prípade, že škoda je miestny, potom môžete obnoviť. V závislosti na probléme, ktorý má byť obnovený alebo oddelenie dvoch reťazcov DNA naraz. To, ako sa tomu hovorí, neplánované syntézy netrvá dlho a nevyžaduje veľa energie.
Ale keď tam je zdvojenie DNA, potom strávil veľa energie, materiálu, pretiahol dĺžku hodinky.
Zdvojenie je rozdelený do troch období:

• iniciácie;
• predĺženie;
• zánik.

Uvažujme postupnosť replikácie DNA.

začatia

V ľudskej DNA - niekoľko desiatok miliónov párov báz (zvieratá je ich iba sto a deväť). DNA zdvojenie začína na mnohých miestach reťaz z nasledujúcich dôvodov. Približne v rovnakom čase v RNA nastane transkripcie, ale v syntéze DNA sa suspenduje v niektorých vybraných miestach. Preto je takýto proces, než dostatočné množstvo látky sa hromadí v cytoplazme buniek, s cieľom podporiť génovú expresiu a bunkovú aktivitu, ktorá nebola prerušené. Vzhľadom k tomu, tento proces by mal prebehnúť čo najrýchlejšie. Vysielať počas tohto obdobia vykonaná, a transkripcie sa nevykonáva. Štúdie ukázali, že DNA zdvojenie sa vyskytuje raz za niekoľko tisíc body - malé oblasti so špecifickou nukleotidovej sekvencie. Tie sú spojené špeciálnymi iniciátora proteíny, ktorý je zase spojené inými enzýmami replikácie DNA.

Fragment DNA, ktorý sa syntetizuje sa nazýva replikónu. Začína od začiatku a končí, keď sa enzým ukončí replikácie. Replikónu je autonómne, a tiež dodáva celý proces vlastným softvérom.
Proces nemusí spustiť zo všetkých bodoch naraz, niekde začne skôr, niekde - neskôr; To môže prebiehať v jednom alebo v dvoch opačných smeroch. Akcia sa uskutoční v nasledujúcom poradí, ak je obraz:

• replikačné vidlice;
• RNA primer.

replikačné vidlice

Táto časť predstavuje spôsob, pri ktorom v odpojenej priadzí syntetizované DNA desoxyribonukleové vlákna. Zástrčky tvorí tak takzvaný oko replikácie. Proces predchádza radu opatrení:

• uvoľnenie od spojenia s histónov v nucleosome - enzýmy, ako je napríklad replikačný DNA metylácie, acetylácia, fosforylácie a produkujú chemické reakcie, ktoré vedú k proteíny strácajú svoj kladný náboj, ktorý uľahčuje ich uvoľňovanie;
• despiralization - je odvíjanie, ktorá je nevyhnutná pre ďalšie uvoľnenie nití;
• prerušenie vodíkových väzieb medzi vláknami DNA;
• ich rozdiely v rôznych stranách molekuly;
• fixácia sa vyskytujúce použitie SSB proteínov.

RNA primer

Syntéza nesie enzým zvaný DNA polymerázy. Aby však bolo možné spustiť svoj vlastný, že nemôže, takže sa ďalšie enzýmy - RNA polymerázu, ktorá sa tiež nazýva RNA primery. Sú syntetizované v paralelných prameňov deoxyribonukleovej na princípe komplementarity. To znamená, že začatie syntézy RNA z oboch koncov, dvoma priméry a odišiel roztrhaný reťazcov DNA.

predĺženie

Táto doba začína pridaním nukleotidov a 3, konci RNA-priméru, ktorý nesie už spomínaný DNA polymerázy. To sa viaže na prvý druhého, tretieho nukleotidu, a tak ďalej. Nové vlákno bázy sú pripojené k materskej reťazcom vodíkovými väzbami. Predpokladá sa, že syntéza priadze je v smere 5, - 3 '.
Tam, kde sa vyskytuje na strane vidlice replikácie, syntéza prebieha kontinuálne a v súčasne predlžuje. Preto sa toto vlákno sa nazýva vedúci alebo vedúci. Ona RNA primer je už vytvorený.

Avšak, na protiľahlého reťazca materskej DNA nukleotidy naďalej pripojiť RNA primer, a deoxyribonukleovej reťazec sa syntetizuje v opačnom smere od vidlice replikácie. V tomto prípade sa nazýva oneskorené alebo hadicami.

Na oneskorené reťazca syntéza sa vyskytuje vo fragmentoch, pričom jedna koncová časť syntézy začne na inom mieste v blízkosti pomocou že rovnaké RNA primer. Preto existujú dve fragment meškanie reťazce sú spojené DNA a RNA. Nazývajú sa fragmenty Okazaki.

Potom sa všetko opakuje. Potom spojené ďalšie obrat skrutkovice, vodík roztrhnutiu komunikačné závitom do strán, čo vedie reťaz predĺženej na zaostávanie syntetizuje fragment RNA primeru, načo - Okazaki fragment. Potom, v oneskoreného RNA primery sú zničené a fragmenty DNA sú spojené do jednej. Takže tento okruh sa koná v rovnakom čase:

• vytvorenie nového RNA primeru;
• syntéza fragmentov Okazaki;
• ničenie RNA primérov;
• zmierený do jedného okruhu.

ukončenie

Proces pokračuje tak dlho, kým dvaja nespĺňajú vidlica replikácie, alebo jeden z nich príde ku koncu molekuly. Po jej skončení, vidličky DNA dcérske reťazce sú spojené enzýmu. V prípade, ak je zástrčka sa pohybuje smerom ku koncu molekuly DNA zdvojenie konca pomocou špeciálnych enzýmov.

oprava

V tomto procese, dôležitú úlohu je priradený ovládací prvok (alebo korekcie) replikácie. Pre umiestnenie syntéza prijíma všetky štyri typy nukleotidov a sondy pomocou DNA polymerázy párovanie zvolí tie, ktoré sú potrebné.

Požadovaná Nukleotidová byť schopný tvoriť vodíkové väzby, rovnako ako podobný nukleotid na šablóne reťazca DNA. Okrem toho medzi chrbticovej cukor-fosfát musí mať určitú konštantnú vzdialenosť zodpovedajúca trom krúžky v oboch základní. Ak Nukleotidová nespĺňa tieto požiadavky, nedôjde pripojenie.
Konanie sa vykonáva pred tým, než sa zabudováva do okruhu a pred zapnutím následnom nukleotidu. Za to, že pripojenie k chrbticovej saharofosfata.

mutačné variabilita

Mechanizmus replikácie DNA, a to napriek vysoké percento presnosti je vždy narušenie vlákien, ktoré sa nazývajú "prevažne génové mutácie." Asi tisíc párov báz, je tu jedna chyba, že konvariantnaya volal zdvojenie.

Stáva sa to z rôznych dôvodov. Napríklad, pri vysokej alebo príliš nízke koncentrácie nukleotidov deaminácii cytozín, prítomnosti mutagénov pri syntéze oboch. V niektorých prípadoch môže byť chyba korigovaná opravárenských procesov v iných korekcie stáva nemožným.

Ak je poškodenie ovplyvnila spánku priestoru, bude chyba nebude mať vážne dôsledky v prípade, že je DNA procesu replikácie. Nukleotidová sekvencia génu môže nastať s chybou párenie. Potom to nie je tento prípad, a negatívny výsledok môže byť ako smrť bunky a smrti celého organizmu. Je tiež potrebné pripomenúť, že génové mutácie sú založené na mutačné variabilita, čo genofondu plasticity.

metylácie

V tej dobe syntézy, alebo bezprostredne po nej dôjde metylačnej reťazca. Predpokladá sa, že tento proces je nevyhnutný pre osobu tvorí chromozómy a regulujú transkripciu génu. V tomto procese baktérie DNA slúži jeho ochranu proti rezanie enzýmy.