Hvad er det Fordoblelse af DNA? Processen af DNA-replikation

DNA-molekylet - ligger i kromosom struktur. Et kromosom indeholder et enkelt molekyle, der består af to strenge. Reduplikation af DNA - er overførslen af oplysninger efter selvreproduktion af tråde fra et molekyle til et andet. Det ligger i både DNA og RNA. Denne artikel beskrives DNA-replikationen.

Generelle oplysninger og typer af DNA-syntese

Det er kendt, at snoet garn i molekylet. Men når processen af DNA-replikation begynder, de dispiralized, derefter træder til side, og på hver ny kopi syntetiseres. Efter afslutning er der to helt identiske molekyler, som hver især der er en forælder og et barn tråd. Denne syntese kaldes semi-konservative. DNA-molekyler bevæges, mens de resterende i en enkelt centromer, og endelig afviger kun, når dette centromer division begynder.

Den anden type kaldes reparative syntese. Han, i modsætning til den foregående, er ikke forbundet med nogen celle stadie, men starter i tilfælde af DNA-skader. Hvis de er for omfattende karakter, cellen til sidst dør. Men hvis skaden er lokal, så du kan gendanne dem. Afhængig af problemet skal gendannes eller adskille de to DNA-strenge på en gang. Dette er, som det kaldes, ikke-planlagt syntese tager ikke lang tid og kræver ikke en masse energi.
Men når der er en Fordoblelse af DNA, og derefter brugte en masse energi, materiale, strakt længde sit ur.
Reduplikation er opdelt i tre perioder:

• initiering;
• forlængelse;
• opsigelse.

Lad os betragte den sekvens af DNA-replikation.

initiering

I humant DNA - et par millioner af basepar (de dyr, de nummer kun et hundrede og ni). DNA reduplikation begynder mange steder kæden af følgende grunde. Omkring samme tid i RNA-transkription forekommer, men i syntesen af DNA suspenderes i nogle af de udvalgte steder. Derfor er en sådan proces, før en tilstrækkelig mængde af stoffet akkumuleres i cytoplasmaet i celler for at støtte genekspression og cellulær aktivitet, der ikke er brudt. I lyset af dette, bør processen foregå så hurtigt som muligt. Broadcast i denne periode udføres, og transskription ikke udført. Undersøgelser har vist, at DNA-reduplikation sker én gang i flere tusinde point - små områder med en specifik nukleotidsekvens. De er forbundet med særlige initiator proteiner, som igen er forbundet ved andre enzymer i DNA-replikation.

DNA-fragmentet, der er syntetiseret kaldes en replikon. Det starter fra starten og slutter, når enzymet afslutter replikation. Replikon er autonom, og leverer også hele processen med sin egen software.
Processen kan ikke starte fra alle punkter på en gang, et eller andet sted det begynder tidligere, et eller andet sted - senere; Det kan foregå i et eller i to modsatte retninger. Begivenhederne foregår i følgende rækkefølge, når billedet:

• replikationsforgreninger;
• RNA primer.

replikationsgaffel

Denne del viser en fremgangsmåde, hvor i de frakoblede garner syntetiseres DNA deoxyribonukleinsyrer filamenter. Plugs danner således den såkaldte øje for replikation. Processen indledes med en række tiltag:

• frigivelse fra forbindelse med histoner i en nukleosom - enzymer, såsom en DNA-replikation methylering, acetylering og phosphorylering producere kemiske reaktioner, der resulterer i proteiner mister deres positive ladning, der letter deres frigivelse
• despiralization - er unwinding, hvilket er nødvendigt for den videre befrielse af tråde;
• bryde hydrogenbindinger mellem DNA-strenge;
• deres divergens i de forskellige sider af molekylet;
• fiksering forekommende anvendelse SSB-proteiner.

RNA-primer

Syntese bærer et enzym kaldet DNA-polymerase. Men for at starte sit eget han ikke kan, så gør andre enzymer - RNA-polymerase, som også kaldes RNA primere. De syntetiseres i parallelle strenge af deoxyribonukleinsyre på princippet om komplementaritet. Således afgået initieringen af RNA-syntese af de to ender, to primere og sønderrevet DNA-strenge.

forlængelse

Denne periode starter fra nukleotid tilsætning og 3'-enden af RNA-primer, som bærer den allerede nævnte DNA-polymerase. Det tillægger første, andet, tredje nukleotid, og så videre. Ny tråd basen er forbundet til forælder kæde af hydrogenbindinger. Antages det, at syntesen af garnet er i 5 '- 3'.
Hvor den forekommer i siden af replikationsgaflen, syntesen finder sted kontinuerligt og samtidigt forlænger. Derfor er denne tråd kaldes den førende eller førende. Hun RNA-primer ikke længere dannes.

Men på den modsatte streng af forælder-DNA-nukleotider fortsat slutte RNA primer og deoxyribonucleic kæde syntetiseres i den modsatte retning fra replikationsgaflen. I dette tilfælde kaldes det forsinket eller halter.

På tilbagestående streng-syntese forekommer i fragmenter, hvori en endedel af syntesen begynder ved en anden placering nær til anvendelse den samme RNA-primer. Der er således to forsinket kædefragment er forbundet DNA og RNA. De kaldes Okazaki-fragmenter.

Så alt gentages. Derefter splejses en ny drejning af helixen, hydrogen burst kommunikation tråd til siderne, førende kæde forlænget på tilbagestående syntetiseredes fragment RNA primer, hvorefter - Okazaki-fragment. Derefter på en forsinket RNA primere er ødelagt og DNA-fragmenterne samles til én. Så dette kredsløb finder sted på samme tid:

• dannelsen af nye RNA primer;
• syntese af Okazaki-fragmenter;
• ødelæggelse af RNA primere;
• genforenet i et enkelt kredsløb.

Opsigelse

Processen fortsætter, så længe de to ikke opfylder replikationsgaflen, eller en af dem vil komme til en ende af molekylet. Efter mødet er gafler DNA datter-strenge forbundet af enzymet. I tilfældet, hvis stikket bevæges mod enden af molekylet, enderne DNA reduplikation ved hjælp af specielle enzymer.

korrektion

I denne proces er en vigtig rolle tildelt styringen (eller korrektion) for replikation. At placere syntese modtager alle fire typer nukleotider, og proben fra DNA-polymerasen parring udvælger dem, der er nødvendige.

Den ønskede nucleotid at kunne danne hydrogenbindinger samt lignende nukleotid på template-DNA-strengen. Endvidere mellem sukker-phosphat-rygraden skal have et vist konstant afstand svarende til tre ringe i de to baser. Hvis nukleotid ikke opfylder disse krav, vil forbindelsen ikke forekomme.
Styringen foretages før den inkorporeres i kredsløbet og før der tændes for efterfølgende nukleotid. Efter dette, forbindelsen til rygraden saharofosfata.

mutations variabilitet

Mekanismen af DNA-replikation, trods den høje procentdel af nøjagtighed er altid forstyrrelser i filamenterne, som kaldes hovedsagelig "genmutationer." Om tusind basepar, der er en fejl, der konvariantnaya kaldet reduplikation.

Det sker af forskellige årsager. For eksempel ved høje eller for lave koncentrationer af nukleotider deaminering af cytosin, tilstedeværelse af mutagener i syntesen af begge. I nogle tilfælde kan fejlen rettes ved reparation processer i andre korrektion bliver umulig.

Hvis skaden påvirket søvn plads, vil en fejl ikke have alvorlige konsekvenser, når der er DNA-replikation proces. Nukleotidsekvensen af et gen kan forekomme med parring fejl. Så er det ikke tilfældet, og et negativt resultat kan være som død af cellen, og død hele organismen. Det skal også erindres, at genmutationer er baseret på mutations variabilitet, hvilket gør genpuljen for plasticitet.

methylering

På tidspunktet for syntese, eller umiddelbart efter den forekommer methylering kæder. Det antages, at denne proces er nødvendigt for en person at danne kromosomer og regulere gentranskription. I denne proces bakterier af DNA tjener sit beskyttelse mod skæring enzymer.