Ποια είναι η διαδικασία στην οποία ξεδιπλώνεται η διπλή έλικα DNA και κάθε σκέλος χρησιμεύει ως πρότυπο για τη σύνθεση του νέου κλώνου;

Η διαδικασία που περιγράφετε ονομάζεται Αναδιπλασιασμός DNA . Είναι η θεμελιώδης διαδικασία με την οποία ένα κύτταρο αντιγράφει το DNA του πριν από την κυτταρική διαίρεση, εξασφαλίζοντας ότι κάθε θυγατρικό κύτταρο λαμβάνει ένα πλήρες και πανομοιότυπο σύνολο γενετικών πληροφοριών. Ακολουθεί μια ανάλυση της διαδικασίας:

1. Ξαπλώστε και διαχωρισμός:

* Η διπλή έλικα του DNA είναι ξεχασμένη από ένα ένζυμο που ονομάζεται Helicase .

* Αυτή η εκκαθάριση δημιουργεί ένα πιρούνι αναπαραγωγής, μια δομή σχήματος Υ όπου χωρίζουν τα δύο σκέλη.

* Οι πρωτεΐνες δέσμευσης μονού κλώνου (SSBs) σταθεροποιούν τους διαχωρισμένους κλώνους, εμποδίζοντας τους να επαναπροσδιορίσουν.

2. Σύνθεση αστάρι:

* Ένα ένζυμο που ονομάζεται primase Δημιουργεί ένα σύντομο εκκινητή RNA, το οποίο παρέχει ένα σημείο εκκίνησης για να δεσμεύεται η πολυμεράση DNA.

3. Νέα σύνθεση κλώνου:

* ϋΝΑ πολυμεράση Συνδέεται με τον αστάρι και αρχίζει να προσθέτει νουκλεοτίδια στο νέο κλώνο, χρησιμοποιώντας τον υπάρχοντα κλώνο DNA ως πρότυπο.

* Η πολυμεράση DNA μπορεί να προσθέσει μόνο νουκλεοτίδια στην κατεύθυνση 5 'έως 3'.

* Αυτό δημιουργεί δύο νέους κλώνους DNA, ένα συνεχές (κορυφαίο κλώνο) και ένα ασυνεχή (κλώνος με καθυστέρηση).

4. Σύνθεση κλώνου καθυστέρησης:

* Το κλώνο καθυστέρησης συντίθεται σε σύντομα θραύσματα που ονομάζονται θραύσματα του Okazaki .

* Κάθε θραύσμα Okazaki ξεκινά από ένα αστάρι και στη συνέχεια επεκτείνεται με ϋΝΑ πολυμεράση στην κατεύθυνση 5 'έως 3'.

* Τα κενά μεταξύ των θραυσμάτων Okazaki στη συνέχεια σφραγίζονται από ένα ένζυμο που ονομάζεται Ligase DNA .

5. Διόρθωση και επισκευή:

* Η πολυμεράση DNA έχει μια ικανότητα διόρθωσης, η οποία βοηθά στην ελαχιστοποίηση των σφαλμάτων στις νεοσυσταθείσες σκέλη.

* Υπάρχουν άλλοι μηχανισμοί επισκευής για να διορθωθούν τυχόν υπόλοιπα σφάλματα.

6. Τερματισμός:

* Η αναπαραγωγή τελειώνει όταν τα δύο πιρούνια αναπαραγωγής συναντιούνται στην αντίθετη πλευρά του χρωμοσώματος.

Βασικά ένζυμα που εμπλέκονται στην αντιγραφή DNA:

* Helicase: Χαλαρώνει τη διπλή έλικα DNA.

* Primase: Συνθέτει εκκινητές RNA.

* πολυμεράση DNA: Επεκτείνει τα νέα κλώνοι ϋΝΑ, χρησιμοποιώντας το υπάρχον σκέλος ως πρότυπο.

* Ligase DNA: Σφραγίζει τα κενά μεταξύ των θραυσμάτων του Okazaki.

Συνολικά, η αναπαραγωγή του DNA είναι μια πολύπλοκη και στενά ρυθμισμένη διαδικασία που εξασφαλίζει την ακριβή επικάλυψη του γονιδιώματος πριν από την κυτταρική διαίρεση, επιτρέποντας τη μετάδοση γενετικών πληροφοριών από τη μία γενιά στην άλλη.