Çfarë është dyfishim i ADN-së? Procesi i replikimin e ADN

Molekula ADN - ndodhet në strukturën e kromozom. Një kromozom përmban një molekulë e vetme e përbërë nga dy fije. Përsëritje të ADN-së - është transferimi i informacionit pas vetë-riprodhimin e fijeve nga një molekulë në tjetrën. Është e natyrshme në të dy ADN dhe ARN. Ky artikull diskuton procesin e replikimit të ADN-së.

Informacione të përgjithshme dhe llojet e sintezës së ADN-së

Është e njohur se fill të përdredhur në molekulë. Megjithatë, kur fillon procesi i replikimit të ADN-së, ata dispiralized, pastaj hapa mënjanë, dhe në çdo kopje të re të sintetizohet. Pas përfundimit ka dy molekula krejtësisht identike, secila prej të cilave ka një prind dhe një fije fëmijë. Kjo sintezë quhet gjysmë-konservatore. Molekulat e ADN-së janë lëvizur, duke mbetur në një Centromere të vetme, dhe më në fund ndryshojnë vetëm kur fillon ky proces ndarje Centromere.

Lloji tjetër quhet sintezë riparues. Ai, ndryshe nga ai i mëparshmi, nuk është e lidhur me çdo fazë celular, por fillon në rast të dëmtimit të ADN-së. Nëse ata janë shumë të gjera natyrën, qeliza vdes përfundimisht. Megjithatë, në qoftë se dëmi është lokale, atëherë ju mund të rivendosur ato. Në varësi të problemit që të restaurohen ose të ndarë dy fijet e ADN-së në të njëjtën kohë. Kjo, siç është quajtur, sintezë paplanifikuar nuk ka marrë një kohë të gjatë dhe nuk kërkon shumë energji.
Por kur ka një dyfishim të ADN-së, pastaj kaloi shumë energji, materiale, shtrirë gjatësinë e qëndrimit të tij.
Përsëritje është e ndarë në tri periudha:

• inicimi;
• zgjatim;
• ndërprerjen.

Le të konsiderojmë sekuencën e replikimin e ADN.

nisje

Në ADN e njeriut - disa dhjetëra miliona qifte bazash (kafshët që numërojmë vetëm njëqind e nëntë). dyfishim i ADN-së fillon në shumë vende e zinxhirit për arsyet e mëposhtme. Rreth të njëjtën kohë në ARN ndodh transkriptimit, por në sintezën e ADN-së është pezulluar në disa nga vendet e zgjedhura. Prandaj, një proces i tillë para një sasi të mjaftueshme të substancës grumbullohet në citoplazmën e qelizave për të mbështetur shprehjen e gjeneve dhe aktivitetin qelizor që nuk është thyer. Në funksion të kësaj, procesi duhet të bëhet sa më shpejt të jetë e mundur. Transmetuar gjatë kësaj periudhe kryer, dhe transkriptimi nuk është kryer. Studimet kanë treguar se dyfishim ADN ndodh një herë në disa mijë pikë - zona të vogla me një sekuencë të veçantë nukleotideve. Ata janë të bashkuar nga proteina të veçanta nismëtar, i cili nga ana e tij është e bashkuar nga enzimat e tjera të replikimit të ADN-së.

Fragment DNA e cila është e sintetizuar është quajtur replikon. Ajo fillon nga fillimi dhe përfundon kur enzimë përfundon përsëritje. Replikoni është autonome, si dhe furnizon të gjithë procesin e softuerit të vet.
Procesi nuk mund të fillojë nga të gjitha pikat në të njëjtën kohë, diku fillon më herët, diku - më vonë; Ajo mund të zhvillohet në një ose në dy drejtime të kundërta. Ngjarjet zhvillohen në rendin e mëposhtëm kur imazhi:

• pirunet e replikimit;
• RNA primer.

përsëritje pirun

Kjo pjesë paraqet një proces ku ne fijeve shkëputura janë sintetizuar DNA filamente dezoksiribonukleik. Priza kështu të formojnë të ashtuquajturin syrin e riprodhimit. Procesi është paraprirë nga një sërë veprimesh:

• lirimin nga lidhje me histonet në një nucleosome - enzimat të tilla si një methylation replikimin e ADN, acetylation, dhe fosforilimi prodhojë reaksione kimike që rezultojnë në proteinat humbasin ngarkuar e tyre pozitiv që lehtëson lirimin e tyre;
• despiralization - është unwinding, e cila është e nevojshme për çlirimin e mëtejshme të fijeve;
• thyer bono hidrogjen midis fijet e ADN-së;
• shmangie tyre në anët e ndryshme të molekulës;
• fiksimi ndodhin përdorur proteina SSB.

RNA primer

Sinteze mbart një enzimë të quajtur polymerase DNA. Megjithatë, për të filluar e tij ai nuk mund të, kështu që nuk enzimat e tjera - ARN polimeraza, e cila është quajtur edhe abetaret ARN. Ato janë të sintetizuara në fillesat paralele të dezoksiribonukleik mbi parimin e komplementaritetit. Në këtë mënyrë, inicimi i sintezës ARN të dy skajet, dy mbushësit dhe u nis copëtuar fijet e ADN-së.

zgjatim

Kjo periudhë fillon nga kësaj nukleotide dhe 3 'fund të RNA-primer, i cili mbart polimerazë përmendur tashmë të ADN. Ajo i jep të dytë e parë, nukleotideve të tretë, dhe kështu me radhë. baza e re fije janë të lidhur në zinxhirin mëmë nga obligacioneve hidrogjen. Besohet se sinteza e fije është në 5 '- 3'.
Kur kjo ndodh në anën e pirun përsëritje, sintezë zhvillohet vazhdimisht dhe në të njëjtën kohë zgjat. Prandaj, ky thread quhet kryesor ose udhëheqës. Ajo ARN primer nuk është formuar.

Megjithatë, në floku kundërt të prind nukleotide të ADN-së të vazhduar për t'u bashkuar me primer ARN dhe të zinxhirit të deoxyribonucleic sintetizohet në drejtimin e kundërt nga pirun replikimit. Në këtë rast, ajo quhet vonuar ose mbetur.

Në floku mbetur sinteza ndodh në fragmentet, ku njëri skaj pjesa e sinteze fillon në një tjetër vend në afërsi të përdorimit të njëjtin primer ARN. Kështu, ka dy vonuar fragment zinxhir janë bashkuar ADN dhe ARN. Ata janë quajtur fragmente Okazaki.

Pastaj çdo gjë përsëritet. Atëherë spliced një tjetër nga ana e spirale, hidrogjeni çau fije komunikim me anët, zinxhir zgjatet në mbetur sintetizuara vijon fragment ARN primer, pas së cilës kryesor - Okazaki fragment. Më pas, në një RNA vonuar floku primers janë shkatërruar dhe fragmentet e ADN bashkohen në një. Pra, ky qark do të mbahet në të njëjtën kohë:

• formimi i primer e ri ARN;
• sinteza e fragmenteve Okazaki;
• shkatërrimin e mbushësit ARN;
• bashkuar në një qark të vetme.

mbarim

Procesi vazhdon për aq kohë sa të dy nuk plotësojnë pirun përsëritje, ose njëri prej tyre do të vijë në një fund të molekulës. Pas takimit, forks ADN fillesat bija janë të bashkuar nga enzimë. Në rast, nëse plug është zhvendosur në fund të molekulës, dyfishim të ADN-së përfundon duke përdorur enzima të veçanta.

korrigjim

Në këtë proces, një rol të rëndësishëm është caktuar për kontrollin (ose korrigjimin) e riprodhimit. Për të vendosur sintezë merr të gjitha katër lloje të nukleotideve, dhe sonda nga polimeraza ADN pairing përzgjedh ato që janë të nevojshme.

Nukleotide e dëshiruar të jetë në gjendje të formojnë lidhje hidrogjen, si dhe nukleotideve të ngjashme në floku ADN-shabllon. Për më tepër, në mes të shtyllës kurrizore sheqer-fosfat duhet të ketë një distancë të caktuar të vazhdueshme që korrespondon me tre unazat në dy baza. Nëse nukleotideve nuk i plotëson këto kërkesa, lidhja nuk do të ndodhë.
Kontrolli është kryer para se ajo është e përfshirë në qark dhe para se të kthyer në nukleotideve të mëvonshëm. Pas kësaj, lidhja me saharofosfata shtylla kurrizore.

ndryshueshmëri mutational

Mekanizmi i replikimin e ADN, pavarësisht nga përqindja e lartë e saktësisë është gjithmonë çrregullime në filamente, të cilat quhen kryesisht "mutacione gjen." Rreth një mijë çifte bazë, nuk është një gabim që konvariantnaya quhet përsëritje.

Kjo ndodh për arsye të ndryshme. Për shembull, në përqëndrime të larta ose shumë të ulët të nukleotide deamination e citozinë, prania e mutagjenëve në sintezën e të dy. Në disa raste, gabimi mund të korrigjohet nga proceset e riparimit në korrigjim tjetër bëhet e pamundur.

Nëse dëmi prekur hapësirën e gjumit, një gabim nuk do të ketë pasoja të rënda kur ka proces replikimi i ADN-së. Sekuenca nukleotide një gjen mund të ndodhë me gabim çiftëzimit. Atëherë kjo nuk është rasti, dhe një rezultat negativ mund të jetë si vdekja e qelizës, dhe vdekjen e të gjithë organizmit. Ajo gjithashtu duhet të kihet parasysh se mutacione të gjeneve janë të bazuara në ndryshueshmërisë mutational, që e bën pishinë gjen e plasticitet.

methylation

Në kohën e sintezës, ose menjëherë pas ndodh zinxhirët methylation. Besohet se ky proces është i nevojshëm për një person për të formuar kromozome dhe rregulluar transkriptimin e gjeneve. Në këtë proces bakteret e ADN-së shërben mbrojtjen e saj kundër prerjes enzimat.