Hva er reduplication av DNA? Prosessen med DNA-replikasjon

DNA-molekylet som - er lokalisert i kromosomstruktur. Et kromosom inneholder et enkelt molekyl som består av to tråder. Reduplication av DNA - er overføringen av informasjon etter at den selv gjengivelse av tråder fra et molekyl til et annet. Det er iboende i både DNA og RNA. Denne artikkelen omhandler DNA-replikasjonsprosessen.

Generell informasjon og typer DNA-syntese

Det er kjent at tvunnet garn i molekylet. Men når prosessen med DNA-replikasjon begynner, de dispiralized, deretter steg til siden, og på hver ny kopi er syntetisert. Ved fullføring det er to helt identiske molekyler, hver av hvilke det er et overordnet og et barn tråd. Denne syntese kalles semi-konservative. DNA-molekyler blir beveget, mens den forblir i en enkelt centromer, og til slutt divergerer bare når denne centdelingsprosessen begynner.

Den andre typen kalles reparerende syntese. Han, i motsetning til den forrige, ikke er forbundet med noen cellestadiet, men starter i tilfelle av DNA skade. Hvis de er for omfattende natur, til slutt dør cellen. Men hvis skaden er lokal, så du kan gjenopprette dem. Avhengig av problemet for å bli gjenopprettet eller separere de to tråder av DNA på en gang. Dette, som det kalles, planlagt syntese tar ikke lang tid og krever ikke mye energi.
Men når det er en reduplication av DNA, og tilbrakte mye energi, materialer, strukket lengden på klokken.
Reduplication er delt inn i tre perioder:

• initiering;
• forlengelse;
• oppsigelse.

La oss vurdere sekvensen av DNA replikasjon.

initiering

I human DNA - noen få titalls millioner basepar (dyrene de tall bare et hundre og ni). DNA reduplication begynner mange steder kjeden av følgende grunner. Omtrent på samme tid i den RNA-transkripsjon skjer, men i syntesen av DNA er opphengt i noen av de utvalgte steder. Derfor er en slik prosess før en tilstrekkelig mengde av stoffet akkumuleres i cytoplasma i celler for å understøtte genekspresjon og cellulær aktivitet som ikke er blitt brutt. I lys av dette, bør prosessen skje så raskt som mulig. Kringkaste i denne perioden gjennomført, og transkripsjon er ikke utført. Studier har vist at DNA-reduplication forekommer en gang i flere tusen punkter - små områder med en spesifikk nukleotidsekvens. De er sammen med spesielle initiatorsystemer proteiner, som i sin tur er forbundet ved hjelp av andre enzymer i DNA-replikasjon.

DNA-fragmentet som syntetiseres kalles et replikon. Den starter fra begynnelsen og slutter når enzymet opphører replikering. Replikon er autonome, og leverer også hele prosessen med sin egen programvare.
Prosessen kan ikke starte fra alle punkter på en gang, et sted begynner det tidligere, et sted - senere; Det kan skje i en eller i to motsatte retninger. Hendelsene finner sted i følgende rekkefølge når bildet:

• replikasjonsgafler;
• RNA primer.

replikasjonsgaffelen

Denne delen presenterer en fremgangsmåte hvor i de frakoplede garnene blir syntetisert DNA deoksyribonukleinsyrer filamenter. Pluggene er således danner den såkalte øye for replikasjon. Prosessen kommer etter en rekke tiltak:

• løsne fra forbindelse med histoner i et nukleosom - enzymer slik som en DNA-replikasjon metylering, acetylering, fosforylering og produsere kjemiske reaksjoner som resulterer i proteiner taper sin positive ladning som muliggjør deres frigjøring;
• despiralization - er slappe, som er nødvendig for den ytterligere frigjøringen av gjenger;
• bryte hydrogenbindingene mellom DNA-strenger;
• deres divergens på de forskjellige sider av molekylet;
• fiksering som forekommer ved bruk av SSB-proteiner.

RNA primer

Syntese bærer et enzym som kalles DNA-polymerase. Men for å starte sin egen han ikke kan, så gjør andre enzymer - RNA polymerase, som også kalles RNA primere. De syntetiseres i parallelle strenger av deoksyribonukleinsyre på prinsippet om komplementaritet. Således initieringen av RNA-syntese av de to ender, to primere og avdød revet fra hverandre DNA-trådene.

forlengelse

Denne perioden starter fra nukleotid tilsetning og 3'-enden av RNA-primer, som bærer den allerede nevnte DNA-polymerase. Den festes til første, annen, tredje nukleotid, og så videre. Ny tråd basen er koblet til den overordnede kjede med hydrogenbindinger. Det antas at syntesen av garnet er i det 5 '- 3'.
Hvor det forekommer på den siden av replikasjons gaffel, foregår syntesen sted kontinuerlig og samtidig forlenges. Derfor er denne tråden kalles ledende eller ledende. Hun RNA primer er ikke lenger dannet.

Men på den motsatte tråd av moder DNA-nukleotider fortsette å slutte seg til RNA-primer, og deoksyribonukleinsyre kjede syntetiseres i motsatt retning fra replikasjonsgaffelen. I dette tilfellet er det som kalles forsinket eller lagging.

På lagging trådsyntese finner sted i fragmenter, karakterisert ved at et endeparti av syntesen begynner på et annet sted nær ved bruk av det samme RNA-primer. Det er således to forsinket kjedefragment er sammenføyd DNA og RNA. De kalles Okazaki fragmenter.

Så alt gjentas. Deretter skjøtes en annen omdreining av spiralen, hydrogen briste kommunikasjon tråd til sidene, noe som fører kjeden forlenges ved lagging syntetisert ved å følge fragment RNA-primer, hvoretter - Okazaki fragment. Deretter, i en forsinket-tråd RNA-primere blir ødelagt og DNA-fragmentene blir forent i en. Så denne kretsen finner sted på samme tid:

• dannelsen av ny RNA-primer;
• syntese av Okazaki-fragmenter;
• ødeleggelse av RNA-primere;
• forenes til en enkelt krets.

oppsigelse

Prosessen fortsetter så lenge som de to ikke oppfyller replikasjons gaffel, eller en av dem kommer til en ende av molekylet. Etter møtet blir gafler DNA datter tråder sammen med enzymet. I det tilfellet, når pluggen blir beveget mot enden av molekylet, ender DNA reduplication ved hjelp av spesielle enzymer.

korreksjon

I denne prosessen, blir en viktig rolle tilordnes kontroll (eller korreksjon) for replikasjon. Å plassere syntese mottar alle fire typer av nukleotider, og sonden utsettes for av DNA-polymerasen sammenkobling velger de som er nødvendig.

Den ønskede nukleotid for å være i stand til å danne hydrogenbindinger, så vel som tilsvarende nukleotid på templat-DNA-tråden. Videre mellom de sukker-fosfat-hovedkjeden, må ha en viss konstant avstand som svarer til tre ringer i de to baser. Hvis nucleotide ikke oppfyller disse kravene, vil forbindelsen ikke forekomme.
Styringen utføres før den inkorporeres i kretsen og før slår på den etterfølgende nukleotid. Etter at tilkoblingen til ryggraden saharofosfata.

mutasjons variabilitet

Mekanismen for DNA-replikasjon, til tross for den høye prosentandel av nøyaktighet er alltid forstyrrelser i filamentene, som er kalt for det meste "genmutasjoner." Om tusen basepar, er det en feil som konvariantnaya kalt reduplication.

Det skjer av ulike grunner. For eksempel, ved høye eller for lave konsentrasjoner av nukleotider deaminering av cytosin, tilstedeværelse av mutagener i syntesen av begge. I noen tilfeller kan feilen rettes opp ved reparasjonsprosesser i andre korreksjonen blir umulig.

Hvis skaden påvirket søvn plass, vil en feil ikke har alvorlige konsekvenser når det er DNA replikering prosessen. Nukleotidsekvens av et gen kan forekomme ved parring feil. Da er det ikke tilfelle, og et negativt resultat kan være død av cellen, og død i hele organismen. Det bør også huske på at genmutasjoner er basert på mutasjons variasjon, noe som gjør genet pool av plastisitet.

metylering

På tidspunktet for syntese, eller umiddelbart etter at det oppstår metylering kjeder. Det er antatt at denne prosessen er nødvendig for en person for å danne kromosomer og regulere gentranskripsjon. I denne prosessen bakterier av DNA som tjener sin beskyttelse mot skjære enzymer.