X'inhi t-tnaqqis tad-DNA? Proċess ta 'Tnaqqis tad-DNA

Molekula tad-DNA hija struttura fil-kromożomi. Kromosoma waħda fiha molekula waħda bħal din, li tikkonsisti f'żewġ fergħat. Tnaqqis fid-demm tad-DNA huwa t-trasferiment ta 'informazzjoni wara l-awto-riproduzzjoni tal-filamenti minn molekula għal oħra. Huwa inerenti kemm fid-DNA kif ukoll fl-RNA. Dan l-artikolu jittratta l-proċess ta 'tnaqqis tad-DNA.

Informazzjoni ġenerali u tipi ta 'sinteżi tad-DNA

Huwa magħruf li l-filamenti fil-molekula huma mibrumin. Madankollu, meta jibda l-proċess ta 'tnaqqis tad-DNA, dawn jinqerdu, imbagħad jitwarrbu, u kopja ġdida tiġi sintetizzata fuq kull wieħed. Fl-aħħar, jidher żewġ molekuli assolutament identiċi, li f'kull wieħed minnhom hemm filament ta 'omm u bint. Din is-sinteżi ġiet imsejħa semi-konservattiva. Il-molekuli tad-DNA jitbiegħdu, filwaqt li jibqgħu f'ċentromere wieħed, u fl-aħħar ivarjaw biss meta dan il-centromere jibda l-proċess tad-diviżjoni.

Tip ieħor ta 'sinteżi kien imsejjaħ reparattiv. Hija, b'differenza minn dik ta 'qabel, mhix assoċjata ma' xi stadju ċellulari, imma tibda meta ssir ħsara fid-DNA. Jekk huma estensivi wisq, allura ċ-ċellula eventwalment imut. Madankollu, jekk il-ħsara tkun lokali, tista 'terġa' lura. Skont il-problema, katina waħda jew tnejn tad-DNA jiġu rkuprati immedjatament. Dan, kif jissejjaħ ukoll, sinteżi mhux skedata ma jdumx żmien twil u ma jeħtieġx inputs kbar ta 'enerġija.
Imma meta sseħħ tnaqqis tad-DNA, tinħadem ħafna enerġija, il-materjal, it-tul ta 'żmien tiegħu jinfirex għal siegħa.
It-tnaqqis fil-volum huwa maqsum fi tliet perjodi:

• Bidu;
• It-titwil;
• Terminazzjoni.

Ikkunsidra din is-sekwenza tat-tnaqqis tad-DNA f'aktar dettall.

Bidu

Fid-DNA uman hemm bosta għexieren ta 'miljuni ta' pari tan-nukleotide (fl-annimali hemm biss mija u disgħa). It-tnaqqis tal-DNA jibda f'ħafna postijiet fil-katina għar-raġunijiet li ġejjin. Madwar fl-istess ħin, it-traskrizzjoni sseħħ fl-RNA, iżda tieqaf meta ssir is-sinteżi tad-DNA f'xi postijiet separati. Għalhekk, qabel proċess bħal dan, ammont suffiċjenti ta 'sustanza jakkumula fiċ-ċitoplasma taċ-ċellula sabiex tinżamm l-espressjoni tal-ġeni u li l-attività vitali taċ-ċellula mhix disturbata. Fid-dawl ta 'dan, il-proċess għandu jipproċedi kemm jista' jkun malajr. It-traduzzjoni matul dan il-perjodu titwettaq, u t-traskrizzjoni mhijiex imwettqa. Kif wriet ir-riċerka, it-tnaqqis fid-DNA iseħħ immedjatament f'diversi eluf ta 'punti - żoni żgħar b'ċerta sekwenza ta' nukleotidi. Huma magħquda bi proteini inizjatriċi speċjali, li minnhom, min-naħa tagħhom, jiżdiedu enżimi oħra ta 'tnaqqis ta' DNA.

Fragment tad-DNA, fejn isseħħ sinteżi, jissejjaħ repliki. Tibda mill-punt tal-oriġini u tispiċċa meta l-enzima tikkompleta r-replikazzjoni. Replicon huwa self-contained, u jipprovdi wkoll il-proċess kollu bis-sigurtà tiegħu stess.
Il-proċess ma jistax jibda mill-punti kollha f'daqqa, x'imkien jibda qabel, x'imkien - aktar tard; Jista 'jiċċirkola f'waħda jew żewġ direzzjonijiet opposti. L-avvenimenti jseħħu fl-ordni li ġejja, meta:

• Furket ta 'replikazzjoni;
• RNA primer.

Plagg replikattiv

Din il-parti hija proċess li fih isseħħ is-sinteżi ta 'ħjut deoxyribonucleic fuq linji tad-DNA skonnettjati. Forks jiffurmaw l-hekk imsejħa għajn ta 'tnaqqis. Il-proċess huwa preċedut minn numru ta 'azzjonijiet:

• Ir-rilaxx minn rabta ma 'histones fl-enzimi ta' tnaqqis ta 'DNA tan-nukleosoma - DNA, bħal metilazzjoni, aċetilazzjoni u fosforilazzjoni jipproduċu reazzjonijiet kimiċi li jwasslu biex il-proteini jitilfu l-piż pożittiv tagħhom, li jiffaċilita r-rilaxx tagħhom;
• Id-despirazzjonalizzazzjoni tinħall, li hija meħtieġa għal aktar rilaxx ta 'ħjut;
• Tkissir ta 'bonds ta' idroġenu bejn linji tad-DNA;
• Id-diverġenza tagħhom f'direzzjonijiet differenti tal-molekula;
• Fissazzjoni, li sseħħ bl-għajnuna ta 'proteini SSB.

RNA primer

Is-sintesi titwettaq minn enzima msejħa DNA polymerase. Madankollu, huwa ma jistax jibda waħdu, għalhekk enżimi oħra, RNA polymerases, imsejħa RNA primers, jagħmlu dan. Jiġu sintetizzati b'mod parallel mal-fibri deoxyribonucleic skond il- prinċipju kumplimentari. Għalhekk, il-bidu jispiċċa bis-sinteżi ta 'żewġ primers ta' l-RNA fuq żewġ fergħat tad-DNA li ġew mqattgħin u sseparati f'direzzjonijiet differenti.

Elongazzjoni

Dan il-perjodu jibda biż-żieda ta 'nukleotide u tarf 3 "tal-primer tal-RNA, li diġà jitwettaq mill-imsemmija polymerase tad-DNA. L-ewwel, hija tagħti t-tieni, it-tielet nukleotide, eċċ. Il-pedamenti ta 'ħajta ġdida huma konnessi mal-katina parent permezz ta ' bonds ta 'l-idroġenu. Huwa maħsub li s-sinteżi tal-filament tmur fid-direzzjoni ta '5' - 3 '.
Fejn isseħħ lejn il-furketta tar-replikazzjoni, is-sinteżi tipproċedi kontinwament u tittawwal fl-istess ħin. Għalhekk, tali ħajta tissejjaħ li twassal jew twassal. Fuqha, primers ta 'l-RNA m'għadhomx iffurmati.

Madankollu, fuq il-linja materna opposta, in-nukleotidi tad-DNA ikomplu jgħaqqdu mal-ewwel RNA, u l-katina deoxyribonucleic tiġi sintetizzata fid-direzzjoni opposta mill-furketta tat-tnaqqis. F'dan il-każ, huwa msejjaħ ritardat jew li għadu lura.

Fuq il-filament li għadu lura, is-sinteżi sseħħ b'mod frammentarju, fejn, fl-aħħar ta 'sezzjoni waħda, is-sinteżi tibda f'post ieħor fil-qrib bl-għajnuna tal-primer RNA. Għalhekk, hemm żewġ frammenti fuq il-katina ritardjata, li huma konnessi minn DNA u RNA. Huma kienu jissejħu frammenti ta 'Okazaki.

Imbagħad kollox jirrepeti ruħu. Imbagħad ħajt ieħor tal-helix jiġi diżintegrat, il-bonds ta 'qsim tal-idroġenu, il-ħjut jvarjaw, il-katina ewlenija hija mtawla, il-framment li jmiss tal-RNA-primer jiġi sintetizzat fuq wara, segwit mill-framment Okaucas. Wara dan, fuq linja mdewma, il-primers ta 'l-RNA jinqerdu, u l-frammenti tad-DNA jingħaqdu f'wieħed. Allura f'din il-katina jseħħ simultanjament:

• Il-formazzjoni ta 'primers ta' RNA ġodda;
• Sinteżi ta 'frammenti ta' Okaucasi;
• Qerda ta 'primers ta' l-RNA;
• Reunion fi katina waħda.

Terminazzjoni

Il-proċess ikompli sakemm jissodisfaw żewġ frieket replikattivi, jew wieħed minnhom joqrob lejn it-tmiem tal-molekula. Wara li jiltaqa 'mal-frieket, it-truf tat-tifla tad-DNA huma konnessi minn enzima. Fil-każ, jekk il-plagg tressaq lejn l-aħħar tal-molekula, it-tnaqqis tal-DNA jispiċċa bl-għajnuna ta 'enzimi speċjali.

Korrezzjoni

F'dan il-proċess jiġi assenjat rwol importanti għall-kontroll (jew il-korrezzjoni) tat-tnaqqis. L-erba 'tipi ta' nucleotides kollha jidħlu fis-sit ta 'sinteżi, u permezz ta' tqabbil ta 'prova, id-DNA polymerase jagħżel dawk li huma meħtieġa.

In-nukleotid mixtieq għandu jkun jista 'jifforma bonds ta' idroġenu daqs kemm ikun hemm nukleotide analoga fuq il-linja matriċi ta 'DNA. Barra minn hekk, għandu jkun hemm ċertu distanza kostanti bejn ix-xewk tad-dahar tas-zokkor tal-fosfat li tikkorrispondi mat-tliet ċrieki fiż-żewġ bażijiet. Jekk in-nukleotide ma jissodisfax dawn ir-rekwiżiti, il-konnessjoni ma sseħħx.
Il-kontroll jitwettaq qabel ma jiġi inkluż fil-katina u qabel in-nukleotide sussegwenti huwa inkluż. Wara dan, bond hija ffurmata fl-iskeletru tal-fosfat taz-zokkor.

Varjabilità mutwali

Il-mekkaniżmu ta 'tnaqqis tad-DNA, minkejja persentaġġ għoli ta' eżattezza, dejjem ikollu tfixkil fil-ħjut, imsejħa prinċipalment "mutazzjonijiet tal-ġene". Bejn wieħed u ieħor eluf ta 'pari tan-nukleotide jammontaw għal żball wieħed, li jissejjaħ tnaqqis ta' infezzjonijiet.

Dan jiġri għal diversi raġunijiet. Pereżempju, b'konċentrazzjoni għolja jew baxxa ta 'nukleotidi, deaminazzjoni ta' cytosine, il-preżenza ta 'mutaġeni fir-reġjun ta' sinteżi, u aktar. F'xi każijiet, l-iżbalji jistgħu jiġu kkoreġuti permezz ta 'proċessi ta' riparazzjoni, f'oħrajn il-korrezzjoni ssir impossibbli.

Jekk il-ħsara tkun ittieħdet f'post inattiv, l-iżball ma jkollux konsegwenzi serji meta jseħħ il-proċess ta 'tnaqqis ta' DNA. Is-sekwenza tan-nukleotide ta 'ġene partikolari tista' tidher bi żball ta 'nuqqas ta' qbil. Imbagħad is-sitwazzjoni hija differenti, u r-riżultat negattiv jista 'jkun kemm il-mewt ta' din iċ-ċellula kif ukoll il-mewt tal-organiżmu kollu. Għandu wkoll jitqies li l -mutazzjonijiet tal-ġene huma bbażati fuq il-varjabilità mutazzjonali, li tagħmel il-ġene pool aktar plastik.

Metilazzjoni

Fiż-żmien tas-sintesi jew immedjatament warajh, il-ktajjen huma metilati. Huwa maħsub li persuna teħtieġ dan il-proċess sabiex tifforma kromosomi u tirregola t-traskrizzjoni tal-ġeni. Fil-batterja, dan il-proċess iservi biex jipproteġi d-DNA milli jaqta 'bl-enzimi.