Vad är reduplication DNA? Processen för DNA-replikation

DNA-molekylen - är beläget i kromosomstrukturen. En kromosom innehåller en enda molekyl bestående av två strängar. Reduplication av DNA - är överföringen av information efter den självreproduktion av trådar från en molekyl till en annan. Det är inneboende i både DNA och RNA. Denna artikel diskuterar DNA-replikationsprocessen.

Allmän information och olika typer av DNA-syntes

Det är känt att tvinnat garn i molekylen. Men när processen av DNA-replikation börjar de dispiralized, steg sedan åt sidan, och på varje ny kopia syntetiseras. Vid fullbordan det finns två helt identiska molekyler, var och en av vilka det finns en förälder och ett barn tråden. Denna syntes kallas semi-konservativa. DNA-molekyler förflyttas, medan de förblir i en enda centromer, och slutligen divergerar endast när denna centromer delningsförloppet börjar.

Den andra typen kallas reparativ syntes. Han, till skillnad från tidigare, inte är associerad med någon cellstadiet, men börjar i händelse av DNA-skada. Om de är för omfattande karaktär dör cellen så småningom. Men om skadan är lokala, då kan du återställa dem. Beroende på det problem som skall återställas eller skilja de två DNA-strängar på en gång. Detta som det kallas, ledig syntes inte ta lång tid och inte kräver mycket energi.
Men när det finns en reduplication av DNA, sedan tillbringade en hel del energi, material, sträckte längden på hans klocka.
Reduplication är indelad i tre perioder:

• initiering;
• töjning;
• terminering.

Låt oss betrakta sekvensen av DNA-replikation.

initiering

I humant DNA - några tiotals miljoner baspar (de djur de numrera endast ett hundra nio). DNA reduplication börjar på många ställen kedjan av följande skäl. Ungefär samtidigt i RNA-transkription sker, men i syntesen av DNA suspenderas i några av de valda platserna. Därför, en sådan process innan en tillräcklig mängd av substansen ackumuleras i cytoplasman hos celler för att stödja genexpression och cellulär aktivitet som inte har brutits. Mot bakgrund av detta bör processen ske så snabbt som möjligt. Broadcast under denna period genomförs, och transkription inte utförts. Studier har visat att DNA reduplication inträffar en gång i flera tusen punkter - små områden med en specifik nukleotidsekvens. De förenas genom speciella initiatorsystem proteiner, som i sin tur är förenade med andra enzymer av DNA-replikation.

Det DNA-fragment som syntetiseras kallas en replikon. Det börjar från början och slutar när enzymet avslutar replikeringen. Replikonfunktion är självständig och också försörjer hela processen för sin egen programvara.
Processen kan inte utgå från alla punkter på en gång, någonstans det börjar tidigare någonstans - senare; Det kan ske i ett eller två motsatta riktningar. Händelserna ske i följande ordning när bilden:

• replikationsgafflar;
• RNA primer.

replikationsgaffeln

Denna del presenterar ett förfarande, varvid i de bortkopplade garnen syntetiseras DNA deoxiribonukleinsyror filament. Pluggar bildar således den så kallade ögat av replikation. Processen föregås av ett antal åtgärder:

• släppa från förbindelse med histoner i en nukleosom - enzymer, såsom ett DNA-replikations metylering, acetylering och fosforylering producera kemiska reaktioner som resulterar i proteiner förlorar sin positiva laddning som underlättar deras frisläppande;
• despiralization - är avlindning, vilket är nödvändigt för den fortsatta befrielsen av trådar;
• bryta vätebindningar mellan DNA-strängar;
• deras skillnader i de olika sidorna av molekylen;
• fixering inträffar använder SSB-proteiner.

RNA-primer

Syntes uppbär ett enzym som kallas DNA-polymeras. Men för att starta eget kan han inte, så gör andra enzymer - RNA-polymeras, som också kallas RNA-primers. De syntetiseras i parallella trådar av deoxiribonukleinsyra på principen om komplementaritet. Sålunda, avgick initieringen av RNA-syntes av de två ändarna, två primrar och slits sönder DNA-strängar.

töjning

Denna period startar från nukleotid addition och 3 'änden av RNA-primer, som bär den redan nämnda DNA-polymeras. Det fäster vid första andra, tredje nukleotid, och så vidare. Ny tråd bas är anslutna till moderkedjan av vätebindningar. Det förmodas att syntesen av garnet är i 5 '- 3'.
Där den förekommer i sidan av replikationsgaffeln, tar syntes rum kontinuerligt och samtidigt förlänger. Därför är denna tråd kallas den ledande eller ledande. Hon RNA-primer inte längre bildas.

Emellertid, på den motsatta strängen av den överordnade DNA-nukleotider fortsätter att gå med i RNA-primer, och deoxyribonucleic kedjan syntetiseras i den motsatta riktningen från den replikationsgaffeln. I det här fallet kallas det fördröjd eller släpar.

På den eftersläpande strängsyntesen sker i fragment, varvid ett ändparti av syntesen börjar vid en annan plats nära till att använda samma RNA-primer. Således finns det två fördröjda kedjefragment förenas DNA och RNA. De kallas Okazaki fragment.

Då allt upprepas. Skarvas sedan ett annat varv av spiralen, väte brast kommunikationstråd åt sidorna, ledande kedja förlängas vid den eftersläpande syntetiserades följande fragment RNA-primer, varpå - Okazaki-fragment. Därefter på ett fördröjt-sträng-RNA-primers förstörs och DNA-fragmenten sammanfogas till en. Så denna krets sker samtidigt:

• bildandet av nya RNA-primer;
• syntes av Okazaki fragment;
• destruktion av RNA-primers;
• återförenas i en enda krets.

uppsägning

Processen fortsätter så länge som de två inte uppfyller replikationsgaffeln, eller en av dem kommer att komma till ett slut av molekylen. Efter mötet, är gafflar DNA dotter strängar förenade genom enzymet. I fallet, om stickkontakten förflyttas mot änden av molekylen, ändarna DNA reduplication med hjälp av speciella enzymer.

korrigering

I denna process är en viktig roll som kontrollen (eller korrigering) för replikation. Att placera syntes mottar alla fyra typer av nukleotider, och sonden genom DNA-polymerasihopkopplingen väljer de som behövs.

Den önskade nukleotiden för att kunna bilda vätebindningar samt liknande nukleotid på templat-DNA-strängen. Vidare, mellan socker-fosfatryggraden måste ha en viss konstant avstånd motsvarande tre ringar i de två baserna. Om nukleotid inte uppfyller dessa krav, kommer anslutningen inte förekomma.
Kontroll utföres innan det införlivas i kretsen och innan du slår på den efterföljande nukleotid. Efter det anslutningen till ryggraden saharofosfata.

mutations variabilitet

Mekanismen för DNA-replikation, trots den höga andelen av noggrannhet är alltid störningar i filamenten, vilka kallas mestadels "genmutationer." Om tusen baspar, finns det ett misstag som konvariantnaya kallas reduplication.

Det händer av olika skäl. Till exempel, vid höga eller alltför låga koncentrationer av nukleotider deaminering av cytosin, närvaron av mutagener i syntesen av båda. I vissa fall kan felet rättas till genom reparationsprocesser i andra korrektion blir omöjlig.

Om skadan påverkade sömn utrymme kommer ett fel inte få allvarliga konsekvenser när det finns DNA-replikation process. Nukleotidsekvensen av en gen kan inträffa med parning fel. Då är det inte fallet, och ett negativt resultat kan vara som död cellen och död hela organismen. Man bör också komma ihåg att genmutationer är baserade på mutations variabilitet, vilket gör genpoolen av plasticitet.

metylering

Vid tidpunkten för syntes, eller omedelbart efter det sker metylering kedjor. Det antas att denna process är nödvändig för en person att bilda kromosomer och reglera gentranskription. I denna process bakterier av DNA tjänar sitt skydd mot skär enzymer.