Kio estas DNA-redobligo? DNA Reduplication Process

DNA-molekulo estas strukturo en la kromosomo. Unu kromosomo enhavas unu tian molekulon, konsistantan el du fadenoj. Reduplicado de DNA estas la translokigo de informo post la memreproduktado de la filamentoj de unu molekulo al alia. Ĝi estas propra en ambaŭ DNA kaj RNA. Ĉi tiu artikolo traktas la procezon de DNA-redobligo.

Ĝeneralaj informoj kaj tipoj de DNA-sintezo

Oni scias, ke la filamentoj en la molekulo estas torditaj. Tamen, kiam la procezo de DNA-redobligo komenciĝas, ili despiraligas, tiam moviĝas flanken, kaj nova kopio sintezas sur ĉiu. Al la fino aperas du molekuloj absolute identaj, en ĉiu el kiuj estas filamento de patrino kaj filino. Ĉi tiu sintezo nomis duonervaerva. La molekuloj de ADN malproksimigas, restante en sola centromo, kaj fine disvastiĝas nur kiam ĉi tiu centromero komencas la procezon de divido.

Alia tipo de sintezo nomis reparativa. Ĝi, kontraste kun la antaŭa, ne estas asociita kun iu ajn ĉela etapo, sed komencas kiam damaĝas DNA. Se ili estas tro vastaj, tiam la ĉelo mortos. Tamen, se la difekto estas loka, vi povas restarigi ĝin. Depende de la problemo, unu aŭ du DNA-ĉenoj estas tuj rekuperitaj. Ĉi tio, kiel ĝi ankaŭ nomas, neekzukita sintezo ne postrestas longan tempon kaj ne postulas grandajn energiajn enirojn.
Sed kiam DNA-redobligo okazas, multa energio estas konsumita, la materialo, la daŭro de ĝi etendas dum horoj.
Reduplicacio estas dividita en tri periodojn:

• Iniciato;
• Elongación;
• Finiĝo.

Konsideru ĉi tiun sekvencon de DNA-redobligo pli detale.

Komencaĵo

En homa ADN ekzistas pluraj dekoj da milionoj da nucleotidoj (en bestoj estas nur cent naŭ). DNA-redukto komencas multajn lokojn en la ĉeno por la sekvaj kialoj. Proksimume samtempe, transskribo okazas en RNA, sed ĝi ĉesas ĉe la tempo de DNA-sintezo en iuj apartaj lokoj. Sekve, antaŭ tia procezo, sufiĉa kvanto da substanco amasigas en la citoplasmo de la ĉelo por subteni la esprimon de genoj kaj ke la esenca aktiveco de la ĉelo ne ĝenas. Konsiderante ĉi tio, la procezo devas daŭrigi kiel eble plej rapide. Tradukado dum ĉi tiu periodo efektivigas, kaj transskribo ne estas efektivigita. Kiel esplorado montris, la redupligo de ADN okazas tuj en pluraj mil punktoj - malgrandaj areoj kun certa sekvenco de nucleotidoj. Ili kunigas specialajn pionajn proteinojn, al kiuj, aliflanke, aldonas aliajn enzimojn de DNA-redobligo.

Fragmento de ADN, kie sintezo okazas, estas nomata repliko. Ĝi komenciĝas de la origino kaj finiĝas kiam la enzimo kompletigas replikon. Replikono estas memkontenta, kaj ankaŭ provizas la tutan procezon per sia propra sekureco.
La procezo ne povas komenci de ĉiuj punktoj samtempe, ie ĝi komenciĝas antaŭe, ie - poste; Povas flui en unu aŭ du kontraŭaj direktoj. Eventoj okazas en la sekva ordo, kiam:

• Replikado forko;
• Primara RNA.

Replikativa ŝtopilo

Ĉi tiu parto estas procezo en kiu la sintezo de deoxyribonucleic-fadenoj okazas sur malkonstruitaj DNA-fadenoj. Forkoj formas la nomitan reduplican okulon. La procezo estas antaŭita de kelkaj agoj:

• Liberigo de ligo al histonoj en la nucleosomo - DNA-redukligo-enzimoj kiel metilato, acetilado kaj fosforilacio produktas kemiajn reagojn, kiuj rezultigas la proteinojn perdante ilian pozitivan ŝarĝon, kiu faciligas sian liberigon;
• Despiraligo estas unwinding, kiu estas necesa por la plua liberigo de fadenoj;
• Rompante de hidrogenaj interligoj inter DNA-fadenoj;
• Ilia diverĝo en malsamaj direktoj de la molekulo;
• Fiksaĵo, okazas kun la helpo de SSB-proteinoj.

Primara RNA

La sintezo estas efektivigita de enzimo nomita DNA-polimerasa. Tamen, li ne povas komenci ĝin laŭ sia propra, tial aliaj enzimoj, RNA-polimerasaĵoj, nomataj RNA-primeristoj, faras ĉi tion. Ili estas sintezitaj paralele fadenojn de desoxirribonucleico sur la principo de komplementeco. Tiel, la iniciato finiĝas kun la sintezo de du RNA-primoj sur du DNA-fadenoj kiuj estis disŝiritaj kaj disigitaj laŭ malsamaj direktoj.

Elongigo

Ĉi tiu periodo komencas kun aldono de nucleotido kaj 3 'fino de la RNA-primaraĵo, kiu jam estas efektivigita de la koncerna DNA-polimerasa. Al la unua, ŝi aliĝas al la dua, tria nucleotido, kaj tiel plu. Nova fadeno bazo estas konektitaj al la gepatroj ĉeno de ligoj de hidrogeno. Oni kredas, ke la sintezo de la filamento iras direkte al 5 '- 3'.
Kie ĝi okazas al la replika forko, la sintezo progresas senĉese kaj plifortigas samtempe. Sekve, tia fadeno nomas gvidanta aŭ gvidanta. Sur ĝi, RNA-primers jam ne estas formitaj.

Tamen, kontraŭ la kontraŭa patrina fadeno, la DNA-nucleotidoj daŭre aliĝas al la primara RNA, kaj la deoxyribonucleic-ĉeno sintezas kontraŭe de la reduzplika forko. En ĉi tiu kazo, ĝi estas nomata prokrastita aŭ malforta.

Sur la malfrua filamento, la sintezo okazas fragmente, kie, ĉe la fino de unu sekcio, sintezo komenciĝas sur alia loko apude kun la helpo de la sama RNA-unuao. Tiel, estas du fragmentoj en la retardita ĉeno, kiuj estas konektitaj per DNA kaj RNA. Oni nomis fragmentojn de Okazaki.

Tiam ĉio ripetas sin. Tiam alia fadeno de la helico malintegras, la interligoj de hidrogeno rompas, la fadenoj diverĝiĝas, la gvidanta ĉeno plilongigas, la sekva fragmento de la RNA-primer estas sintezita sur la malsupera parto, sekvita de la Okaucas-fragmento. Post ĉi tio, sur retardita fadeno, la RNA-primeruloj estas detruitaj, kaj la DNA-fragmentoj kombinas en unu. Do sur ĉi tiu ĉeno okazas samtempe:

• La formado de novaj RNA-unuaj;
• Sintezo de fragmentoj de Okaucasi;
• Detruo de RNA-unuaj;
• Reunion en unu ĉenon.

Finiĝo

La procezo daŭras ĝis du replikantaj forkoj renkontiĝas, aŭ unu el ili alproksimiĝas al la fino de la molekulo. Post renkonti la forkojn, la filinoj de DNA estas konektitaj per enzimo. En la kazo, se la kontaktilo moviĝis al la fino de la molekulo, DNA-redobligo finiĝas per helpo de specialaj enzimoj.

Korekto

En ĉi tiu procezo grava rolo estas atribuita al kontrolo (aŭ korekto) de reduplicado. Ĉiuj kvar specoj de nucleotidoj eniras en la sintezon, kaj per testigo, la DNA-polimerasa selektas tiujn necesajn.

La dezirata nucleotido devas esti kapabla por formi tiom da hidrogenaj ligoj kiel ekzistas analoga nucleotido sur la matrica strando de DNA. Krome, devas esti certa konstanta distanco inter la sukero-fosfato-kolonoj respondaj al la tri ringoj en la du bazoj. Se la nucleotido ne plenumas ĉi tiujn postulojn, la konekto ne okazos.
La kontrolo efektivigas antaŭ ol ĝi estas inkluzivita en la ĉeno kaj antaŭ ol la posta nucleotido estas inkluzivita. Post ĉi tio, ligo estas formita en la skeleto de la sukero-fosfato.

Mutacia varieblo

La mekanismo de redukto de ADN, malgraŭ alta procento de precizeco, ĉiam havas interrompojn en fadenoj, nomitaj ĉefe "genaj mutacioj". Proksimume mil nucleotidaj paroj havas unu eraron, kiu nomiĝas kontakti reduplikon.

Ĝi okazas pro diversaj kialoj. Ekzemple, kun alta aŭ tro malalta koncentriĝo de nucleotidoj, deaminado de citozo, la ĉeesto de mutaguloj en la sintezo, kaj pli. En iuj kazoj, eraroj povas esti korektataj per riproĉaj procezoj, en aliaj la korekto fariĝas neebla.

Se la damaĝo tuŝis neaktivan lokon, la eraro ne havos seriozajn konsekvencojn kiam la DNA-redobliga procezo okazas. La sekvenco de la nucleotido de aparta geno povas manifesti sin per malobeema eraro. Tiam la situacio diferencas, kaj la negativa rezulto povas esti la morto de ĉi tiu ĉelo, kaj la morto de la tuta organismo. Ĝi devus ankaŭ konsideri ke geno mutacioj estas bazitaj sur mutacionales variabilidad, kiu igas la genprovizo de plasticidad.

Mitilacio

En la momento de sintezo aŭ tuj post ĝi, la ĉenoj estas metila. Oni kredas, ke persono bezonas ĉi tiun procezon por formi kromosomojn kaj reguligi la transskribon de genoj. En bakterioj, ĉi tiu procezo servas por protekti ADN de tranĉi ĝin per enzimoj.