Các sự nhắc lại của ADN là gì? Quá trình sao chép DNA

Phân tử DNA - nằm trong cấu trúc nhiễm sắc thể. Một nhiễm sắc thể chứa một phân tử duy nhất bao gồm hai mạch. Sự nhắc lại của DNA - là việc chuyển giao thông tin sau khi tự sinh sản của chủ đề từ một phân tử khác. Đó là vốn có trong cả DNA và RNA. Bài viết này thảo luận về quá trình nhân đôi DNA.

Thông tin tổng quát và các loại tổng hợp DNA

Được biết, sợi xoắn trong phân tử. Tuy nhiên, khi quá trình sao chép DNA bắt đầu, họ dispiralized, sau đó bước sang một bên, và trên mỗi bản sao mới được tổng hợp. Sau khi hoàn thành có hai phân tử hoàn toàn giống hệt nhau, mỗi trong số đó có một phụ huynh và một sợi con. tổng hợp này được gọi là bán bảo thủ. phân tử ADN được di chuyển, trong khi còn lại trong một tâm duy nhất, và cuối cùng chỉ phân ra khi quá trình phân chia tâm động này bắt đầu.

Các loại khác được gọi là tổng hợp reparative. Ông, không giống như trước đó, không liên quan đến bất kỳ sân khấu di động, nhưng bắt đầu trong trường hợp thiệt hại DNA. Nếu họ đang quá phạm vi rộng tự nhiên, các tế bào cuối cùng chết. Tuy nhiên, nếu thiệt hại là địa phương, sau đó bạn có thể khôi phục chúng. Tùy thuộc vào vấn đề cần được phục hồi hoặc tách hai sợi DNA cùng một lúc. Điều này, như nó được gọi, tổng hợp đột xuất không mất nhiều thời gian và không đòi hỏi rất nhiều năng lượng.
Nhưng khi có một sự nhắc lại của DNA, sau đó đã dành rất nhiều năng lượng, vật liệu, kéo dài theo chiều dài của chiếc đồng hồ của mình.
Sự nhắc lại được chia thành ba giai đoạn:

• bắt đầu;
• kéo dài;
• chấm dứt.

Chúng ta hãy xem xét các chuỗi các sự sao chép DNA.

bắt đầu

Trong ADN của con người - một vài hàng chục triệu cặp base (các động vật họ chỉ có một trăm linh chín đánh số). DNA sự nhắc lại bắt đầu ở nhiều nơi chuỗi vì những lý do sau đây. Trong khoảng thời gian tương tự trong RNA phiên mã xảy ra, nhưng trong quá trình tổng hợp ADN được lơ lửng trong một số vị trí đã chọn. Do vậy, quá trình trước khi đủ lượng chất tích tụ trong tế bào chất của tế bào để hỗ trợ biểu hiện gen và hoạt động tế bào chưa bị phá vỡ. Trong quan điểm này, quá trình này nên diễn ra càng nhanh càng tốt. Phát sóng trong giai đoạn này thực hiện, và sao chép không được tiến hành. Các nghiên cứu đã chỉ ra rằng DNA sự nhắc lại xảy ra một lần trong vài ngàn điểm - khu vực nhỏ với một chuỗi nucleotide cụ thể. Họ được tham gia bởi các protein khởi đặc biệt, mà lần lượt được sự tham gia của các enzym khác của sao chép DNA.

Các đoạn DNA được tổng hợp được gọi là một replicon. Nó bắt đầu từ khi bắt đầu và kết thúc khi enzyme chấm dứt sao chép. Replicon là tự trị, và cũng có thể cung cấp cho toàn bộ quá trình phần mềm riêng của mình.
Quá trình này có thể không bắt đầu từ tất cả các điểm cùng một lúc, ở đâu đó nó bắt đầu trước đó, ở đâu đó - sau; Nó có thể xảy ra ở một hoặc hai hướng ngược nhau. Các sự kiện diễn ra theo trình tự sau khi hình ảnh:

• dĩa sao chép;
• RNA mồi.

sao chép ngã ba

Phần này trình bày một quá trình trong đó trong sợi bị ngắt kết nối được tổng hợp sợi DNA deoxyribonucleic. Phích do đó hình thành nên cái gọi là mắt của nhân rộng. Quá trình này được đi trước bởi một số hành động:

• phát hành từ kết nối với histone trong một nucleosome - enzyme như methyl sao chép DNA, acetyl hóa và phosphoryl hóa tạo ra phản ứng hóa học dẫn đến protein mất điện tích dương của họ tạo điều kiện phát hành của họ;
• despiralization - là thư giãn, đó là cần thiết cho việc giải phóng thêm các chủ đề;
• phá vỡ các liên kết hydro giữa các sợi DNA;
• phân kỳ của họ trong các mặt khác nhau của phân tử;
• định hình xảy ra sử dụng protein SSB.

mồi RNA

Tổng hợp mang một loại enzyme gọi là DNA polymerase. Tuy nhiên, để bắt đầu riêng của mình, ông không thể, do đó, làm các enzym khác - polymerase RNA, mà còn được gọi là mồi RNA. Họ được tổng hợp theo kiểu các tao song song của deoxyribonucleic trên nguyên tắc bổ sung. Vì vậy, khi bắt đầu quá trình tổng hợp RNA của hai đầu, hai mồi và Departed xé lẻ sợi DNA.

ly giác

Giai đoạn này bắt đầu từ bổ sung nucleotide và 3 'cuối của RNA-mồi, có thể mang theo polymerase DNA đã được đề cập. Nó gắn vào thứ hai đầu tiên, nucleotide thứ ba, và vân vân. cơ sở chủ đề mới được kết nối với chuỗi mẹ bằng cách liên kết hydro. Người ta tin rằng sự tổng hợp của sợi là trong 5 '- 3'.
Trường hợp xảy ra ở bên cạnh ngã ba nhân rộng, quá trình tổng hợp diễn ra liên tục và đồng thời kéo dài. Do đó, chủ đề này được gọi là hàng đầu hay hàng đầu. Cô RNA mồi không còn được hình thành.

Tuy nhiên, trên sợi đối diện của phụ huynh nucleotide DNA tiếp tục tham gia mồi RNA, và chuỗi deoxyribonucleic được tổng hợp theo chiều ngược lại từ ngã ba nhân rộng. Trong trường hợp này, nó được gọi là chậm hoặc tụt hậu.

Trên sợi tụt hậu tổng hợp xảy ra ở mảnh vỡ, trong đó một phần cuối của quá trình tổng hợp bắt đầu từ một vị trí khác gần với việc sử dụng mà mồi RNA tương tự. Như vậy, có hai trì hoãn đoạn chuỗi được nối DNA và RNA. Họ được gọi là những mảnh Okazaki.

Sau đó, tất cả mọi thứ được lặp lại. Sau đó ghép khác lần lượt của xoắn, hydro bật chủ đề truyền đạt tới bên, chuỗi kéo dài tại tụt hậu tổng hợp sau mồi RNA đoạn, và rồi hàng đầu - Okazaki mảnh. Sau đó, trong một RNA trì hoãn sợi mồi bị phá hủy và các mảnh vỡ DNA được nối thành một. Vì vậy, mạch này diễn ra cùng một lúc:

• sự hình thành của mồi RNA mới;
• tổng hợp các mảnh vỡ Okazaki;
• phá hủy mồi RNA;
• đoàn tụ thành một mạch duy nhất.

chấm dứt

Quá trình này tiếp tục chừng nào hai không đáp ứng ngã ba nhân rộng, hoặc một trong số họ sẽ đi đến một kết thúc của phân tử. Sau cuộc họp, sợi con gái dĩa DNA được sự tham gia của các enzyme. Trong trường hợp, nếu cắm được di chuyển về phía cuối của phân tử, DNA sự nhắc lại kết thúc bằng enzyme đặc biệt.

sửa chữa

Trong quá trình này, vai trò quan trọng được gán cho sự kiểm soát (hoặc sửa chữa) của nhân rộng. Để đặt tổng hợp nhận được tất cả bốn loại nucleotide, và thăm dò bằng cách ghép nối DNA polymerase chọn những người đang cần.

Các nucleotide mong muốn để có thể hình thành liên kết hydro cũng như nucleotide tương tự trên sợi mẫu DNA. Hơn nữa, giữa xương sống đường-phosphate phải có một khoảng cách nhất định hằng số tương ứng với ba vòng trong hai căn cứ. Nếu nucleotide không đáp ứng được các yêu cầu này, kết nối sẽ không xảy ra.
Kiểm soát được thực hiện trước khi nó được đưa vào mạch và trước khi bật nucleotide tiếp theo. Sau đó, kết nối đến saharofosfata xương sống.

biến đổi đột biến

Cơ chế nhân đôi DNA, mặc dù tỷ lệ chính xác cao luôn là rối loạn trong sợi, được gọi là chủ yếu "đột biến gen." Khoảng một ngàn cặp base, có một sai lầm mà konvariantnaya gọi là sự nhắc lại.

Nó xảy ra vì nhiều lý do khác nhau. Ví dụ, ở nồng độ cao hoặc quá thấp của nucleotide deamination của cytosine, sự hiện diện của chất gây đột biến trong quá trình tổng hợp của cả hai. Trong một số trường hợp, các lỗi có thể được sửa chữa bởi các quá trình sửa chữa trong chỉnh khác trở nên bất khả thi.

Nếu thiệt hại ảnh hưởng đến không gian giấc ngủ, một lỗi sẽ không có hậu quả nghiêm trọng khi có quá trình nhân đôi DNA. Nucleotide chuỗi của một gen có thể xảy ra với lỗi giao phối. Sau đó, nó không phải là trường hợp, và một kết quả tiêu cực có thể giống như cái chết của tế bào, và cái chết của toàn bộ cơ thể. Cũng nên nhớ rằng những đột biến gen đều dựa trên sự biến đổi đột biến, mà làm cho gen của dẻo.

methyl

Đồng thời tổng hợp, hoặc ngay sau khi xảy ra chuỗi methyl hóa. Người ta tin rằng quá trình này là cần thiết cho một người để tạo thành nhiễm sắc thể và điều tiết phiên mã gen. Trong quá trình này vi khuẩn DNA phục vụ bảo vệ nó chống lại cắt enzym.