Πώς το DNA αντιγράφει τον εαυτό του;

Αντιγραφή DNA:Οδηγός βήμα προς βήμα

Η αντιγραφή του DNA είναι η διαδικασία με την οποία ένα μόριο DNA κάνει ένα πανομοιότυπο αντίγραφο του εαυτού του. Αυτό είναι ζωτικής σημασίας για την κυτταρική διαίρεση, εξασφαλίζοντας ότι κάθε θυγατρικό κύτταρο λαμβάνει ένα πλήρες σύνολο γενετικών πληροφοριών. Ακολουθεί μια ανάλυση της διαδικασίας:

1. Χτυπώντας και διαχωρισμός των κλώνων DNA:

* Helicase Τα ένζυμα σπάζουν τους δεσμούς υδρογόνου μεταξύ των δύο κλώνων του DNA, ξετυλίγοντας και διαχωρίζοντάς τα.

* Αυτό δημιουργεί μια δομή σχήματος Υ που ονομάζεται Replication Fork , όπου συντίθενται νέα σκέλη DNA.

2. Εκκίνηση της σύνθεσης:

* primase Τα ένζυμα δημιουργούν μικρά τμήματα RNA που ονομάζονται εκκινητές , τα οποία λειτουργούν ως σημεία εκκίνησης για τη σύνθεση DNA.

3. Δημιουργία νέων κλώνων DNA:

* ϋΝΑ πολυμεράση Τα ένζυμα συνδέονται με τους εκκινητές και αρχίζουν να προσθέτουν συμπληρωματικά νουκλεοτίδια (Α με Τ και C με G) στις υπάρχουσες κλώνες DNA.

* Η DNA πολυμεράση λειτουργεί σε μια κατεύθυνση 5 'έως 3' , που σημαίνει ότι προσθέτει νουκλεοτίδια στο 3 'τέλος της αναπτυσσόμενης αλυσίδας.

* Κορυφαίο σκέλος: Ένα σκέλος του DNA συντίθεται συνεχώς στην κατεύθυνση 5 'έως 3'.

* Strand καθυστέρησης: Ο άλλος κλώνος συντίθεται ασυνεχώς σε σύντομα θραύσματα που ονομάζονται θραύσματα okazaki , λόγω του περιορισμού της πολυμεράσης DNA 5 'έως 3'.

4. Σύνδεση των θραυσμάτων:

* Ligase DNA Το ένζυμο ενώνει τα θραύσματα Okazaki μαζί, δημιουργώντας ένα συνεχές κλώνο DNA.

5. Διόρθωση και επισκευή:

* Η πολυμεράση DNA έχει διόρθωση Δραστηριότητα, εξασφαλίζοντας ότι τα σωστά νουκλεοτίδια προστίθενται κατά τη διάρκεια της αναπαραγωγής.

* Άλλα ένζυμα όπως Εξονύκλεες και πρωτεΐνες επισκευής αναντιστοιχίας Βοηθήστε να διορθώσετε τυχόν σφάλματα που διαφεύγουν από τη διόρθωση.

6. Αποτέλεσμα:

* Δύο πανομοιότυπα μόρια DNA παράγονται από ένα πρωτότυπο μόριο DNA.

* Κάθε νέο μόριο ϋΝΑ περιέχει ένα αρχικό κλώνο (πρότυπο) και ένα πρόσφατα συντεταγμένο σκέλος.

Πρόσθετα σημεία:

* Η αντιγραφή DNA είναι μια εξαιρετικά ακριβής διαδικασία, με μόνο ένα σφάλμα να εμφανίζεται ανά δισεκατομμύριο νουκλεοτίδια.

* Αυτή η ακρίβεια είναι απαραίτητη για τη διατήρηση της ακεραιότητας των γενετικών πληροφοριών που μεταβιβάστηκαν στις μελλοντικές γενιές.

* Υπάρχουν και άλλες πρωτεΐνες που εμπλέκονται στην αναπαραγωγή του DNA, συμπεριλαμβανομένων των πρωτεϊνών δέσμευσης μονής κλώνης που σταθεροποιούν τα ξεχασμένα σκέλη και τοποϊσομεράσες που ανακουφίζουν την ένταση που προκαλείται από το να χαλαρώσετε.

Συνοπτικά, η αναπαραγωγή του DNA είναι μια πολύπλοκη και εξαιρετικά ρυθμιζόμενη διαδικασία που εξασφαλίζει την πιστή μετάδοση γενετικών πληροφοριών από τη μία γενιά στην άλλη.