Шта је реплика?



Тхе реплицатион форк то је тачка у којој се јавља репликација ДНК, назива се и тачка раста. Има И облик и како се репликација наставља, укосница се замјењује молекулом ДНК.

Репликација ДНК је ћелијски процес који укључује дуплицирање генетског материјала у ћелији. Структура ДНК је двострука спирала, а да би се њен садржај реплицирао, мора се отворити. Свака од линија ће бити део новог ланца ДНК, пошто је репликација полуконзервативни процес.

Вилица репликације је формирана само између споја између ново издвојеног шаблона или шаблона шаблона и дуплекс ДНК који још није дуплициран. Када се иницира репликација ДНК, једна од влакана се може лако дуплицирати, док се друга страна суочава са проблемом поларитета..

Ензим одговоран за полимеризацију ланца - ДНА полимераза - синтетизира ДНК ланац у правцу 5'-3 '. Дакле, једна линија је континуирана, а друга трпи дисконтинуирану репликацију, стварајући фрагменте Оказакија.

Индек

  • 1 Репликација ДНК и репликацијске вилице
    • 1.1 Једносмерна и двосмјерна репликација
    • 1.2 Укључени ензими
    • 1.3 Почетак репликације и формирање вилице
    • 1.4. Продужење и померање вилице
    • 1.5 Прекид
  • Репликација ДНК је полу-конзервативна
  • 3 Проблем поларитета
    • 3.1 Како функционира полимераза?
    • 3.2 Производња Оказаки фрагмената
  • 4 Референце

Репликација ДНК и репликацијске вилице

ДНК је молекул који садржи неопходне генетске информације свих живих организама - са изузетком неких вируса.

Овај огромни полимер састављен од четири различита нуклеотида (А, Т, Г и Ц) се налази у језгру еукариота, у свакој од ћелија које чине ткива ових бића (осим у зрелим црвеним крвним зрнцима сисара, којима недостаје језгра).

Сваки пут када се ћелија подели, ДНК се мора реплицирати да би настала ћерка ћелија са генетским материјалом.

Једносмерна и двосмјерна репликација

Репликација може бити једносмерна или двосмерна, у зависности од формирања вилице репликације на месту настанка.

Логично, у случају репликације у једном смеру, формира се само једна вилица, док се у двосмерној репликацији формирају две вилице..

Укључени ензими

За овај процес потребна је комплексна ензимска машина која ради брзо и која може реплицирати ДНК на прецизан начин. Најважнији ензими су ДНА полимераза, ДНК примаза, ДНК хеликаза, ДНК лигаза и топоизомераза.

Почетак репликације и формирање вилице

Репликација ДНК не почиње на било којем мјесту у молекулу. Постоје одређени региони у ДНК који означавају почетак репликације.

Код већине бактерија, бактеријски хромозом има једну АТ-богату полазну тачку. Овај састав је логичан, јер олакшава отварање региона (АТ парови су спојени са два водонична моста, док ГЦ пар за три).

Како ДНК почиње да се отвара, структура у облику слова И формира: вилицу репликације.

Издужење и кретање вилице

ДНК полимераза не може започети синтезу ланаца кћери од нуле. Потребан вам је молекул који има 3'-крај тако да полимераза има где да почне да се полимеризује.

Овај слободни 3 'крај нуди мали молекул нуклеотида који се назива прајмер или прајмер. Први служи као нека врста куке за полимеразу.

Кроз репликацију, вилица репликације има способност кретања дуж ДНК. Висина вилице репликације оставља два једнострука ДНК молекула која усмјеравају формирање молекула кћерки.

Вилица може напредовати захваљујући дјеловању ензима хеликазе који одмотавају ДНК молекул. Овај ензим разграђује водикове везе између парова база и омогућава померање вилице.

Раскид

Репликација се завршава када су две вилице на 180 ° Ц од порекла.

У овом случају, говоримо о томе како се процес репликације у бактеријама одвија и потребно је истакнути цијели процес торзије кружног молекула који укључује репликацију. Топоизомеразе играју важну улогу у одмотавању молекула.

Репликација ДНК је полу-конзервативна

Да ли сте се икада запитали како се репликација догађа у ДНК? Другим речима, из двоструке спирале мора да настане још једна двострука спирала, али како се то дешава? То је било неколико година отворено питање међу биолозима. Могло би бити неколико пермутација: два стабла заједно и два нова заједно, или нови конац и стари да формирају двоструку спиралу.

На ово питање су 1957. године одговорили истраживачи Маттхев Меселсон и Франклин Стахл. Репликацијски модел који су аутори предложили био је полу-конзервативац.

Меселсон и Стахл су изјавили да су резултат репликације два молекула дволанчане ДНА. Сваки од насталих молекула је састављен од старог ланца (од мајке или иницијалног молекула) и новосинтетисаног новог ланца..

Проблем поларитета

Како ради полимераза?

ДНК хеликс је формиран од стране два ланца који се крећу на антипаралелни начин: један иде у правцу 5'-3 'и други 3'-5'..

Најважнији ензим у процесу репликације је ДНК полимераза, која је одговорна за катализирање везивања нових нуклеотида који ће бити додани у ланац. ДНК полимераза може само проширити ланац у правцу 5'-3 '. Ова чињеница онемогућава истовремену дупликацију ланаца у вилици за репликацију.

Зашто? Додавање нуклеотида се дешава на слободном крају 3 'где је пронађена хидроксилна група (-ОХ). Према томе, само један ланац се лако може појачати терминалним додавањем нуклеотида на 3 'крај. То се назива проводна или континуирана нит.

Производња Оказаки фрагмената

Други ланац се не може продужити, јер слободни крај је 5 ', а не 3' и ниједна полимераза не катализира додавање нуклеотида на 5 'крај. Проблем је решен синтезом више кратких фрагмената (130 до 200 нуклеотида), сваки у нормалном смеру репликације од 5 'до 3'..

Ова дисконтинуирана синтеза фрагмената завршава сједињавањем сваког од делова, реакцијом која је катализована ДНК лигазом. У част проналазача овог механизма, Реији Оказаки, синтетизирани мали сегменти називају се фрагменти Оказакија.

Референце

  1. Албертс, Б., Браи, Д., Хопкин, К., Јохнсон, А.Д., Левис, Ј., Рафф, М., ... & Валтер, П. (2015). Основна ћелијска биологија. Гарланд Сциенце.
  2. Цанн, И.К., & Исхино, И. (1999). Реплика ДНА археале: идентификација делова за решавање загонетке. Генетика, 152(4), 1249-67.
  3. Цоопер, Г. М., & Хаусман, Р. Е. (2004). Ћелија: Молекуларни приступ. Медицинска наклада.
  4. Гарциа-Диаз, М., & Бебенек, К. (2007). Вишеструке функције ДНА полимераза. Критички осврти у биљним наукама, 26(2), 105-122.
  5. Левин, Б. (2008). гени ИКС. Мц Грав-Хилл Интерамерикана.
  6. Схцхербакова, П. В., Бебенек, К., & Кункел, Т. А. (2003). Функције еукариотских ДНК полимераза. Сциенце'с САГЕ КЕ, 2003(8), 3.
  7. Стеитз, Т.А. (1999). ДНК полимеразе: структурна разноликост и заједнички механизми. Јоурнал оф Биологицал Цхемистри, 274(25), 17395-17398.
  8. Ватсон, Ј.Д. (2006). Молекуларна биологија гена. Ед Панамерицана Медицал.
  9. Ву, С., Беард, В.А., Педерсен, Л.Г. & Вилсон, С.Х. (2013). Структурно поређење архитектуре ДНК полимеразе указује на нуклеотидни пролаз на активно место полимеразе. Цхемицал ревиевс, 114(5), 2759-74.