Πώς αναπαράγεται το DNA στον πυρήνα;

Αντιγραφή DNA στον πυρήνα:Οδηγός βήμα προς βήμα

Η αναπαραγωγή του DNA είναι μια πολύπλοκη διαδικασία που εξασφαλίζει την πιστή επικάλυψη του γενετικού υλικού πριν από την κυτταρική διαίρεση. Αυτό συμβαίνει μέσα στον πυρήνα των ευκαρυωτικών κυττάρων και περιλαμβάνει αρκετά βασικά βήματα:

1. Αναγνώριση και ξετυλίγματα προέλευσης:

* Η αναπαραγωγή αρχίζει σε συγκεκριμένες τοποθεσίες που ονομάζονται Origins of Replication . Αυτά είναι πλούσια σε αλληλουχίες, οι οποίες είναι ευκολότερο να διαχωριστούν λόγω των ασθενέστερων δεσμών υδρογόνου τους.

* πρωτεΐνες εκκίνησης Συνδέστε αυτές τις καταβολές, σημειώνοντας την έναρξη της αναπαραγωγής.

* Helicase Τα ένζυμα στη συνέχεια χαλαρώνουν τη διπλή έλικα DNA, σπάζοντας τους δεσμούς υδρογόνου μεταξύ των ζευγών βάσης.

* Πρωτεΐνες δέσμευσης μονής κλώνης (SSBS) σταθεροποιήστε τους διαχωρισμένους κλώνους, εμποδίζοντας τους να επανασυνδέσουν.

2. Σύνθεση αστάρι:

* primase συνθέτει ένα σύντομο εκκινητή RNA, το οποίο παρέχει μια ελεύθερη 3 'υδροξυλομάδα για πολυμεράση ϋΝΑ για να ξεκινήσει σύνθεση.

* Αυτό το αστάρι είναι συμπληρωματικό του κλώνου του προτύπου και επιτρέπει την προσθήκη νέων νουκλεοτιδίων.

3. Επιμήκυνση με ϋΝΑ πολυμεράση:

* ϋΝΑ πολυμεράση , ένα βασικό ένζυμο στην αναπαραγωγή, δεσμεύεται με τον κλώνο προτύπου και το αστάρι.

* Προσθέτει νουκλεοτίδια στο 3 'άκρο του εκκινητή, ακολουθώντας τους κανόνες ζευγαρώματος βάσης (Α με Τ και C με G).

* Η πολυμεράση DNA μπορεί να προσθέσει μόνο νουκλεοτίδια στην κατεύθυνση 5 'έως 3', οδηγώντας σε μια συνεχής κλώνη που ονομάζεται κύριος κλώνος .

4. Σύνθεση κλώνου καθυστέρησης:

* Από την άλλη σκέλη, που ονομάζεται strand καθυστέρησης , η αναπαραγωγή εμφανίζεται ασυνεχώς λόγω της κατευθυντικότητας 5 'έως 3' της πολυμεράσης DNA.

* Σύντομα θραύσματα DNA, που ονομάζεται θραύσματα Okazaki , συντίθενται στην κατεύθυνση 5 'έως 3', χρησιμοποιώντας εκκινητές RNA.

* Κάθε θραύσμα Okazaki συνδέεται στη συνέχεια στο επόμενο θραύσμα από Ligase DNA .

5. Διόρθωση και επισκευή:

* Η πολυμεράση DNA έχει μια δραστηριότητα διόρθωσης Αυτό του επιτρέπει να αφαιρέσει και να αντικαταστήσει τα ασταθής νουκλεοτίδια, εξασφαλίζοντας την ακρίβεια.

* Άλλοι μηχανισμοί επισκευής, όπως η επισκευή της αναντιστοιχίας, ενισχύουν περαιτέρω την πιστότητα της αναπαραγωγής.

6. Τερματισμός:

* Η αναπαραγωγή τελειώνει όταν συναντιούνται δύο πιρούνια αναπαραγωγής, ολοκληρώνοντας την αντιγραφή ολόκληρου του μορίου DNA.

* Οι εκκινητές RNA αφαιρούνται και αντικαθίστανται με DNA από ϋΝΑ πολυμεράση Ι .

7. Τελικά βήματα:

* Ligase DNA ενώνει τα υπόλοιπα κενά μεταξύ των θραυσμάτων Okazaki στο κλώνο καθυστερημένης, δημιουργώντας ένα συνεχή μόριο DNA.

* Τα πρόσφατα συντεταμένα μόρια ϋΝΑ στη συνέχεια τραυματίζονται σε χρωματίνη , το σύμπλεγμα του DNA και των πρωτεϊνών που αποτελούν χρωμοσώματα.

Βασικά ένζυμα και πρωτεΐνες:

* πρωτεΐνες εκκίνησης: Αναγνωρίστε και δεσμεύετε την προέλευση της αναπαραγωγής.

* Helicase: Χαλαρώνει τη διπλή έλικα DNA.

* Πρωτεΐνες δέσμευσης μονής κλώνης (SSBS): Σταθεροποιήστε τα διαχωρισμένα σκέλη.

* Primase: Συνθέτει εκκινητές RNA.

* πολυμεράση DNA: Προσθέτει νουκλεοτίδια στο 3 'άκρο του εκκινητή.

* Ligase DNA: Συμμετέχει θραύσματα Okazaki στο κλώνο καθυστέρησης.

Συνολικά, η αναπαραγωγή του DNA είναι μια εξαιρετικά ρυθμισμένη και ακριβής διαδικασία που εξασφαλίζει την πιστή επικάλυψη του γενετικού υλικού, επιτρέποντας την κυτταρική διαίρεση και τη μετάδοση γενετικών πληροφοριών σε μελλοντικές γενιές.