Det replikationsgaffel Det er det punkt, hvor DNA-replikation opstår, det kaldes også et vækstpunkt. Det er Y-formet, og når replikation sker, bevæger hårnålen sig gennem DNA-molekylet.
DNA-replikation er den cellulære proces, der involverer duplikering af genetisk materiale i cellen. DNA-strukturen er en dobbelt helix, og for at replikere dens indhold skal den åbnes. Hver af strengene vil være en del af den nye DNA-kæde, da replikation er en semi-konservativ proces.
Replikationsgafflen dannes nøjagtigt mellem krydset mellem den nyligt adskilte skabelon eller skabelonstrengene og det duplex-DNA, der endnu ikke er duplikeret. Når DNA-replikering initieres, kan en af strengene let duplikeres, mens den anden streng står over for et polaritetsproblem..
Enzymet med ansvar for polymerisering af kæden - DNA-polymerase - syntetiserer kun DNA-strengen i 5'-3'-retning. Således er den ene streng kontinuerlig, og den anden gennemgår diskontinuerlig replikering og genererer Okazaki-fragmenter..
Artikelindeks
DNA er molekylet, der gemmer den nødvendige genetiske information om alle levende organismer - med undtagelse af nogle vira.
Denne enorme polymer sammensat af fire forskellige nukleotider (A, T, G og C) ligger i kernen af eukaryoter i hver af de celler, der udgør væv fra disse væsener (undtagen i modne røde blodlegemer hos pattedyr, som mangler kerne).
Hver gang en celle deler sig, skal DNA replikere for at skabe en dattercelle med genetisk materiale.
Replikering kan være ensrettet eller tovejs afhængigt af dannelsen af replikationsgaffelen på oprindelsesstedet..
I tilfælde af replikation i én retning dannes der kun en hårnål, mens der i tovejs replikation dannes to hårnåle.
Til denne proces er det nødvendigt med et komplekst enzymatisk maskineri, der fungerer hurtigt, og som kan replikere DNA præcist. De vigtigste enzymer er DNA-polymerase, DNA-primase, DNA-helicase, DNA-ligase og topoisomerase..
DNA-replikation starter ikke noget tilfældigt sted i molekylet. Der er specifikke regioner i DNA, der markerer starten på replikation.
I de fleste bakterier har bakteriekromosomet et enkelt AT-rigt startpunkt. Denne sammensætning er logisk, da den letter åbningen af regionen (AT-parret er forbundet med to hydrogenbindinger, mens GC-paret med tre).
Når DNA begynder at åbne, dannes en Y-formet struktur: replikationsgaffelen..
DNA-polymerase kan ikke starte datterkædesyntese fra bunden. Du har brug for et molekyle, der har en 3'-ende, så polymerasen har, hvor den skal begynde at polymerisere.
Denne frie 3'-ende tilvejebringes af et lille nukleotidmolekyle kaldet primer. Den første fungerer som en slags krog til polymerasen.
I replikationsforløbet har replikationsgafflen evnen til at bevæge sig langs DNA'et. Passagen af replikationsgaffelen efterlader to enkeltbånds-DNA-molekyler, der styrer dannelsen af dobbeltbåndsdattermolekylerne..
Hårnålen kan komme videre takket være virkningen af helicase-enzymer, der afvikler DNA-molekylet. Dette enzym bryder hydrogenbindingerne mellem basepar og tillader forskydning af hårnål..
Replikeringen er fuldført, når de to hårnåle er 180 ° C fra oprindelsen.
I dette tilfælde taler vi om, hvordan replikationsprocessen flyder i bakterier, og det er nødvendigt at fremhæve hele torsionsprocessen for det cirkulære molekyle, som replikation indebærer. Topoisomeraser spiller en vigtig rolle i afviklingen af molekylet.
Har du nogensinde spekuleret på, hvordan replikering sker i DNA? Det vil sige, at en anden dobbelthelix skal komme ud af den dobbelte helix, men hvordan sker det? I flere år var dette et åbent spørgsmål blandt biologer. Flere permutationer kunne eksistere: to gamle tråde sammen og to nye sammen eller en ny streng og en gammel streng til at danne den dobbelte helix..
I 1957 blev dette spørgsmål besvaret af forskerne Matthew Meselson og Franklin Stahl. Den replikeringsmodel, som forfatterne havde foreslået, var den semi-konservative.
Meselson og Stahl hævdede, at resultatet af replikering er to DNA-dobbelt-helixmolekyler. Hver af de resulterende molekyler består af en gammel streng (fra moder- eller startmolekylet) og en nyligt syntetiseret ny streng.
DNA-helixen består af to kæder, der kører antiparallel: den ene går i 5'-3 'retning og den anden 3'-5'.
Det mest fremtrædende enzym i replikationsprocessen er DNA-polymerase, som er ansvarlig for at katalysere foreningen af de nye nukleotider, der føjes til kæden. DNA-polymerase kan kun udvide kæden i 5'-3'-retning. Denne kendsgerning hindrer samtidig duplikering af kæderne i replikationsgaflen..
Hvorfor? Tilsætningen af nukleotider forekommer i den frie ende 3, hvor en hydroxylgruppe (-OH) findes. Således kan kun en af strengene let amplificeres ved terminal tilsætning af nukleotidet til 3'-enden. Dette kaldes en ledende eller kontinuerlig streng.
Den anden streng kan ikke forlænges, fordi den frie ende er 5 'og ikke 3', og hverken polymerase katalyserer tilsætningen af nukleotider til 5'-enden. Problemet løses med syntesen af flere korte fragmenter (130 til 200 nukleotider), hver i den normale replikationsretning fra 5 'til 3'.
Denne diskontinuerlige syntese af fragmenter slutter med foreningen af hver af delene, en reaktion katalyseret af DNA-ligase. Til ære for opdageren af denne mekanisme, Reiji Okazaki, kaldes de små syntetiserede segmenter Okazaki-fragmenter..
Endnu ingen kommentarer