replikacja DNA jest wymagana do zachowania integralności informacji genomowych. Ten artykuł opisuje proces replikacji DNA, w sposób krok po kroku.<| p>

Soleil Nordic /

replikacja DNA wymaga rozwinięcia komplementarnej dwuniciowej struktury DNA. Proces ten jest pośredniczony przez zerwanie wiązań wodorowych, które utrzymują zasady razem; rezultatem jest utworzenie dwóch pojedynczych nici.,

wynikowy wygląd W Kształcie Litery Y w tym regionie DNA nazywany jest widełkiem replikacyjnym. Inicjacja replikacji następuje w określonych miejscach zwanych początkiem replikacji (ang. origin of replication, ori). Po utworzeniu widełki replikacyjnej następuje replisom, kilka czynników, które umożliwiają replikację.

polimerazy DNA są jednym z tak istotnych czynników. Są to enzymy wielozadaniowe, które biorą udział w procesie replikacji DNA w komórce. Katalizują one dodawanie nukleotydów do istniejących nici DNA., Istnieje wiele rodzin polimerazy DNA, które odgrywają rolę w replikacji DNA; istnieje co najmniej 15 u ludzi i są wymagane w różnych punktach podczas procesu.

funkcja polimerazy podczas replikacji DNA

enzymy polimerazy DNA zazwyczaj działają parami; każdy enzym replikuje jedną z dwóch nici, które składają się na podwójną helisę DNA. Są one nazywane pasmem wiodącym i pasmem opóźniającym i są nazwane zgodnie z względną prędkością, z jaką są replikowane.

replikowane nici są syntetyzowane przy użyciu nici wiodących i opóźnionych jako szablonów., W konsekwencji dwie nowe cząsteczki dwuniciowego DNA produkowane składają się z jednej nici z oryginalnej helisy (wiodącej lub opóźnionej nici) i jednej nowej nici. Proces ten nazywany jest replikacją półkonserwatywną i jest niezbędny, ponieważ pozwala na przekazywanie informacji genetycznej z pokolenia na pokolenie.

aktywność obu polimeraz DNA koordynowana jest przez dwie struktury zwane zaciskiem ślizgowym i zaciskiem ślizgowym. Zacisk przesuwny styka się z jednoniciowymi białkami wiążącymi, które pokrywają oddzieloną spiralę, a także zacisk przesuwny.,

dwa zaciski ślizgowe otaczają dwie nici DNA, a wraz z białkami dodatkowymi zwanymi kompleksem ładowaczy zaciskowych tworzą stabilne miejsce wiązania dla dwóch polimeraz DNA. Odwijane jednoniciowe szablony DNA poruszają się w kierunku kompleksu; zachowanie ładowacza zaciskowego na nici wiodącej i opóźnionej różni się ze względu na właściwość zwaną kierunkowością.

jest to określone przez orientację wiązania fosforanowego i charakteryzuje się konwencjami 5′ do 3′ i 3′ do 5′., Każda z dwóch nici helisy musi posiadać przeciwny kierunek; jest to niezbędne do parowania bazowego. Ich parowanie jest również określane jako antyparallel.

polimeraza DNA syntetyzuje tylko w kierunku 5′ do 3′. W związku z tym nić o komplementarnym kierunku 3′ do 5′, wiodąca nić, jest syntetyzowana jako jeden ciągły kawałek. Odwrotnie, pasmo o kierunkowości 5 'do 3′ jest syntetyzowane jako seria małych fragmentów zwanych fragmentami Okazaki.,

orientacja pasma opóźniającego 5′ do 3′ jest niezgodna z polimerazą DNA; aby spełnić to wymaganie, Ładowarka zaciskowa musi stale zwalniać i ponownie podłączać się w nowym miejscu. Wymaga to, aby opóźnione pasmo wydostało się z replisomu.

polimerazy do naprawy DNA

kilka polimeraz występuje zarówno u prokariotów, jak i u eukariotów. Zapewniają one aktywność polimerazy w dwóch szerokich kategoriach; normalna replikacja i naprawa. W warunkach normalnej replikacji polimeraza DNA koryguje błędy o aktywność egzonukleazy 3 '→ 5′.,

poza normalnymi zdarzeniami replikacyjnymi, naprawa DNA jest procesem trwającym, który jest niezbędny do zachowania integralności genomu. Zarówno endogenne, jak i egzogenne obrażenia powodują uszkodzenie DNA; np. zerwanie jednej i podwójnej nici, usieciowanie nici, utrata bazy i modyfikacja bazy.

istnieje wiele ścieżek naprawy tych uszkodzeń DNA w sposób selektywny. Należą do nich naprawa niedopasowania, naprawa wycięć nukleotydów, naprawa wycięć bazowych, naprawa zerwania podwójnego pasma i naprawa międzypasmowych połączeń krzyżowych., Biochemiczna różnica między tymi polimerazami pozwala im spełniać różne role w tych specyficznych warunkach naprawy.

Czytaj dalej

• Cała zawartość replikacji DNA
• replikacja i naprawa DNA
• rekombinacja homologiczna
• mechanizmy naprawy DNA
• mechanizm syntezy DNA

Cytaty