Tartalom
Az élő organizmusok genetikai kódját a kromoszómák DNS-é tartalmazza. A DNS molekula kettős spirál, amely párból áll nukleotidokamelyek mindegyike foszfátcsoportból, cukorcsoportból és nitrogénbázisból áll. A nukleotidok szerkezete aszimmetrikus, azaz a kettős spirál DNS két szálának ellentétes iránya van.
Amikor a DNS-szintézisre a DNS-replikáció során kerül sor, a kettős spirál két szálát elválasztják. A replikáció csak az egyes szálak előremenő irányában történhet. Ennek eredményeként az egyik szálat folyamatosan másolják előre, míg a másikat szakaszosan, később összekapcsolt szegmensekben.
Miért van a DNS szálak iránya?
A kettős spirál DNS molekulák oldalát alkotják foszfát- és cukorcsoportok míg a tüszők alkotják nitrogén bázisok. Megállapodás szerint a szerves molekulák szénláncaiban vagy gyűrűiben lévő szénatomok sorrendben vannak számozva. A nitrogénbázisok szénatomjait 1, 2, 3 stb. Számozzuk. A cukorcsoportok számozott szénatomjainak megkülönböztetése érdekében ezeket a szénszámokat egy elsődleges szimbólummal, azaz 1, 2, 3 stb., Vagy egy elsőszámmal kell számozni. stb.
Az 1-5 számozott cukorcsoportokban öt szénatom van. Az 5 atom a foszfátcsoport amíg a 3 szén kapcsolódik egy OH csoport. A spirál oldalainak kialakításához a cukorcsoport egyik oldalán található 5 foszfát kapcsolódik a következő nukleotid 3 OH-jához. Ennek a szálnak a sorrendje: 5–3.
A hélix-molekula lépcsőit összekapcsolt nitrogénbázisok képezik. A DNS-molekulák négy bázisa adenin, guanin, citozin és timin, rövidítve A, G, C és T. Az A és T bázisok összeköttetést képezhetnek, és G és C összekapcsolhatnak.
Ha az 5–3 szekvencia lánc nukleotidja egy másik nukleotidhoz kapcsolódik, és így lépcsőt képez, akkor a másik nukleotid ellentétes foszfát / OH szekvenciával rendelkezik. Ez azt jelenti, hogy a spirál egyik oldala 5-7 irányba fut, míg a másik oldal a 3–5 irány.
Folyamatos DNS replikáció versus folyamatos replikáció
A DNS szintézisre csak akkor kerülhet sor, ha a kettős spirál két szálát elválasztják. A DNS replikációja során egy enzim megszakítja a hélixet és DNS-polimeráz másolja az egyes szálakat. Az 5 és 3 irányban futó szálat nevezzük vezető szálnak, míg a másik, 3 és 5 közötti szekvenciájú szál a késő szál.
A polimeráz csak a DNS-t képes lemásolni a 5-7 irányba. Ez azt jelenti, hogy folyamatosan megismétli a vezető szálat, amikor a szál mentén mozog az elválasztás kezdeti pontjáról. A lemaradó szál másolása érdekében a polimeráznak vissza kell replikálódnia a szál mentén az elválasztás kezdeti pontjáig.
Ezután a replikáció leáll, felfelé mozog a szálakkal, és visszatér vissza a már lemásolt szegmenshez. A leválasztott DNS szegmens másolatok sorozatát hívják Okazaki töredékek a késő szálból állítják elő.
DNA Ligase
A DNS replikáció előrehaladtával a DNS-ligáz enzim az Okazaki-fragmenseket folyamatos szálba egyesíti. A vezető szál folyamatos szintézisének és a lemaradó szál darabszámú vagy szakaszos replikációjának ez a kombinációja két új DNS-helixet eredményez, miután a lemaradó szál szegmensei összekapcsolódtak.
Minden új kettős spirálnak van egy eredeti szála az eredeti DNS-molekulából és egy újonnan replikált szál, amelyet a DNS-polimeráz szintetizál. Ha a replikáció sikeresen befejeződött, nincs különbség az eredeti DNS-molekula két példányában, bár az egyiket folyamatos replikációval nyertük, míg a másiknak folytonos DNS replikációja volt.