Apa reduplikasi dari DNA? Proses replikasi DNA

DNA molekul - terletak di struktur kromosom. Satu kromosom mengandung satu molekul yang terdiri dari dua helai. Reduplikasi DNA - adalah transfer informasi setelah diri reproduksi benang dari satu molekul ke yang lain. Hal ini melekat di kedua DNA dan RNA. Artikel ini membahas proses replikasi DNA.

informasi umum dan jenis sintesis DNA

Hal ini diketahui bahwa memutar benang dalam molekul. Namun, ketika proses replikasi DNA dimulai, mereka dispiralized, kemudian menepi, dan pada setiap salinan baru disintesis. Setelah selesai ada dua molekul benar-benar identik, yang masing-masing ada orang tua dan anak benang. sintesis ini disebut semi-konservatif. molekul DNA dipindahkan, sementara sisanya dalam sentromer tunggal, dan akhirnya menyimpang hanya ketika proses pembelahan sentromer ini dimulai.

Jenis lain disebut sintesis reparatif. Dia, tidak seperti yang sebelumnya, tidak terkait dengan setiap tahap sel, tapi dimulai di acara kerusakan DNA. Jika mereka terlalu luas alam, sel akhirnya mati. Namun, jika kerusakan lokal, maka Anda dapat memulihkan mereka. Tergantung pada masalah yang akan dikembalikan atau memisahkan dua untai DNA sekaligus. Ini, seperti yang disebut, sintesis terjadwal tidak memakan waktu yang lama dan tidak memerlukan banyak energi.
Tapi ketika ada reduplikasi dari DNA, kemudian menghabiskan banyak energi, material, membentang panjang jam tangannya.
Reduplikasi dibagi menjadi tiga periode:

• inisiasi;
• elongasi;
• terminasi.

Mari kita mempertimbangkan urutan replikasi DNA.

inisiasi

Dalam DNA manusia - beberapa puluhan juta pasangan basa (binatang jumlah mereka hanya seratus sembilan). DNA reduplikasi dimulai di banyak tempat rantai untuk alasan berikut. Sekitar waktu yang sama di RNA transkripsi terjadi, tetapi dalam sintesis DNA ditangguhkan di beberapa lokasi yang dipilih. Oleh karena itu, proses seperti sebelum jumlah yang cukup zat terakumulasi dalam sitoplasma sel untuk mendukung ekspresi gen dan aktivitas sel yang belum rusak. Dalam pandangan ini, proses harus dilakukan secepat mungkin. Disiarkan selama periode ini dilakukan, dan transkripsi tidak dilakukan. Penelitian telah menunjukkan bahwa DNA reduplikasi terjadi sekali dalam beberapa ribu poin - daerah kecil dengan urutan nukleotida spesifik. Mereka bergabung dengan protein inisiator khusus, yang pada gilirannya bergabung dengan enzim lain dari replikasi DNA.

Fragmen DNA yang disintesis disebut replicon a. Dimulai dari awal dan berakhir ketika enzim berakhir replikasi. Replicon adalah otonom, dan juga memasok seluruh proses perangkat lunak sendiri.
Proses ini mungkin tidak memulai dari semua titik sekaligus, di suatu tempat itu dimulai sebelumnya, di suatu tempat - kemudian; Hal ini dapat berlangsung dalam satu atau dua arah yang berlawanan. Peristiwa berlangsung di urutan berikut ketika gambar:

• replikasi garpu;
• RNA primer.

replikasi garpu

Bagian ini menyajikan suatu proses dimana dalam benang terputus disintesis filamen deoksiribonukleat DNA. Busi sehingga membentuk apa yang disebut mata replikasi. Proses ini diawali dengan sejumlah tindakan:

• melepaskan dari koneksi dengan histon di nukleosom - enzim seperti metilasi DNA replikasi, asetilasi, dan fosforilasi menghasilkan reaksi kimia yang menghasilkan protein kehilangan muatan positif mereka yang memfasilitasi pembebasan mereka;
• despiralization - adalah unwinding, yang diperlukan untuk pembebasan lebih lanjut dari benang;
• memutuskan ikatan hidrogen antara untai DNA;
• perbedaan mereka dalam sisi yang berbeda dari molekul;
• fiksasi terjadi menggunakan protein SSB.

RNA primer

Sintesis membawa sebuah enzim yang disebut DNA polymerase. Namun, untuk memulai sendiri ia tidak bisa, begitu enzim lain - polimerase RNA, yang juga disebut primer RNA. Mereka disintesis dalam untaian paralel deoksiribonukleat pada prinsip saling melengkapi. Dengan demikian, inisiasi sintesis RNA dari kedua ujung, dua primer dan almarhum terkoyak untai DNA.

pemanjangan

Periode ini dimulai dari penambahan nukleotida dan 3 'akhir RNA-primer, yang membawa DNA polimerase telah disebutkan. Itu menempel ke detik pertama, nukleotida ketiga, dan seterusnya. dasar thread baru yang terhubung ke rantai induk oleh ikatan hidrogen. Hal ini diyakini bahwa sintesis benang dalam 5 '- 3'.
Mana itu terjadi di sisi garpu replikasi, sintesis berlangsung terus menerus dan pada saat yang sama memperpanjang. Oleh karena itu, thread ini disebut terkemuka atau terkemuka. Dia RNA primer tidak lagi terbentuk.

Namun, pada untai berlawanan dari orang tua nukleotida DNA terus bergabung dengan primer RNA, dan rantai deoksiribonukleat disintesis dalam arah yang berlawanan dari garpu replikasi. Dalam hal ini, hal itu disebut tertunda atau tertinggal.

Pada untai tertinggal sintesis terjadi di fragmen, dimana salah satu bagian ujung dari sintesis dimulai di lokasi lain dekat dengan menggunakan bahwa RNA primer yang sama. Dengan demikian, ada dua tertunda rantai fragmen bergabung DNA dan RNA. Mereka disebut fragmen Okazaki.

Maka semuanya diulang. Kemudian disambung gilirannya lain dari helix, hidrogen meledak benang komunikasi ke samping, rantai diperpanjang pada lagging disintesis berikut fragmen RNA primer, dimana terkemuka - Fragmen Okazaki. Setelah itu, dalam RNA tertunda-untai primer hancur dan fragmen DNA yang bergabung menjadi satu. Jadi sirkuit ini berlangsung pada saat yang sama:

• pembentukan primer RNA baru;
• sintesis fragmen Okazaki;
• penghancuran primer RNA;
• bersatu kembali ke dalam sirkuit tunggal.

penghentian

Proses berlanjut selama dua tidak memenuhi garpu replikasi, atau salah satu dari mereka akan berakhir molekul. Setelah pertemuan itu, untaian putri garpu DNA bergabung dengan enzim. Dalam kasus ini, jika steker dipindahkan menjelang akhir molekul, DNA reduplikasi berakhir dengan menggunakan enzim khusus.

koreksi

Dalam proses ini, peran penting ditugaskan untuk kontrol (atau koreksi) replikasi. Untuk menempatkan sintesis menerima semua empat jenis nukleotida, dan probe oleh pasangan DNA polimerase memilih orang-orang yang dibutuhkan.

nukleotida yang diinginkan untuk dapat membentuk ikatan hidrogen serta nukleotida serupa pada untai DNA cetakan. Selanjutnya, antara tulang punggung gula-fosfat harus memiliki jarak yang konstan tertentu sesuai dengan tiga cincin di dua basis. Jika nukleotida tidak memenuhi persyaratan ini, koneksi tidak akan terjadi.
Kontrol dilakukan sebelum dimasukkan ke dalam sirkuit dan sebelum menyalakan nukleotida berikutnya. Setelah itu, koneksi ke saharofosfata backbone.

variabilitas mutasi

Mekanisme replikasi DNA, meskipun persentase akurasi yang tinggi selalu gangguan di filamen, yang disebut sebagian besar "mutasi gen." Sekitar seribu pasangan basa, ada satu kesalahan yang konvariantnaya disebut reduplikasi.

Hal ini terjadi untuk alasan yang berbeda. Sebagai contoh, pada konsentrasi tinggi atau terlalu rendah dari nukleotida deaminasi sitosin, kehadiran mutagen dalam sintesis keduanya. Dalam beberapa kasus, kesalahan dapat diperbaiki dengan proses perbaikan di koreksi lainnya menjadi tidak mungkin.

Jika kerusakan mempengaruhi ruang tidur, kesalahan tidak akan memiliki konsekuensi serius ketika ada proses replikasi DNA. urutan nukleotida gen dapat terjadi dengan kesalahan kawin. Maka tidak terjadi, dan hasil negatif bisa seperti kematian sel, dan kematian seluruh organisme. Hal ini juga harus diingat bahwa mutasi gen didasarkan pada variabilitas mutasi, yang membuat kolam gen plastisitas.

metilasi

Pada saat sintesis, atau segera setelah terjadi rantai metilasi. Hal ini diyakini bahwa proses ini diperlukan bagi seseorang untuk membentuk kromosom dan mengatur transkripsi gen. Dalam proses ini bakteri DNA berfungsi perlindungan terhadap pemotongan enzim.