DNA-replikering krävs för att upprätthålla integriteten hos genomisk information. Denna artikel beskriver processen för DNA-replikering, på ett steg för steg sätt.<| p>

Soleil Nordic /

DNA-replikering kräver avveckling av den kompletterande tvåsträngade DNA-strukturen. Denna process förmedlas av avskiljningen av vätebindningarna som håller baserna ihop; resultatet är bildandet av två enskilda strängar.,

det resulterande Y-formade utseendet i denna region av DNA kallas replikationsgaffeln. Initieringen av replikering sker på specifika platser som kallas origin of replication (ori). Efter inrättandet av replikeringsgaffeln är replisome, flera faktorer som gör det möjligt replikering att äga rum.

DNA-polymeraser är en sådan avgörande faktor. De är multi-subenheten enzymer som deltar i processen för DNA-replikation i cellen. De katalyserar tillsatsen av nukleotider på befintliga DNA-strängar., Det finns många familjer av DNA-polymeras som spelar en roll i DNA-replikation; det finns minst 15 hos människor och krävs på olika punkter under processen.

Polymerasfunktion under DNA-replikation

DNA-polymerasenzymer fungerar normalt på ett parvis sätt; varje enzym replikerar en av de två strängarna som består av DNA-dubbelhelixen. Dessa kallas den ledande strängen och släpar strängen och namnges enligt den relativa hastigheten vid vilken de replikeras.

de replikerade strängarna syntetiseras med hjälp av de ledande och släpande strängarna som mallar., Följaktligen består de två nya dubbelsträngade DNA-molekylerna som produceras av en sträng från den ursprungliga helixen (antingen den ledande eller släpande strängen) och en ny sträng. Denna process kallas semi-konservativ replikering och är nödvändig eftersom den tillåter genetisk information som ska överföras från generation till generation.

aktiviteterna hos båda DNA-polymeraserna samordnas av två strukturer som kallas glidklämmans lastare och glidklämman. Sliding clamp loader kontakter enkelsträngade bindande proteiner som täcker den separerade spiralen samt glidklämman.,

två glidsklämmor omger de två strängarna av DNA, och tillsammans med tillbehörsproteiner som kallas clamp loader complex, ger en stabil bindningsplats för de två DNA-polymeraserna. De unwound single-stranded DNA-mallarna rör sig mot komplexet; klämmans beteende på den ledande och släpande strängen skiljer sig åt på grund av en egenskap som kallas riktlighet.

detta bestäms av fosfatbindningens orientering och kännetecknas av konventionerna 5 ”till 3” och 3 ”till 5”., Var och en av de två delarna av spiralen har nödvändigtvis motsatt riktning; Detta är viktigt för att basparning ska uppstå. Deras parning kallas också antiparallel.

DNA-polymeras syntetiserar endast i en 5′ till 3′ riktning. Följaktligen syntetiseras strängen med den kompletterande 3′ till 5′ riktningen, den ledande strängen, som en kontinuerlig bit. Omvänt syntetiseras strängen med 5 ”till 3” riktnings som en serie små fragment som kallas Okazaki-fragment.,

den fördröjda strängorienteringen av 5′ till 3′ är oförenlig med DNA-polymeras; för att tillgodose detta krav måste klämlastaren kontinuerligt släppa och sätta fast på en ny plats. Detta kräver den släpande strängen att bubbla ut från replisome.

polymeraser för DNA-reparation

flera polymeraser finns i både prokaryoter och eukaryoter. De tillhandahåller polymerasaktivitet under två breda kategorier; normal replikering och reparation. Under normala replikeringsförhållanden korrigerar DNA-polymeras fel med 3′ → 5 ’ exonukleasaktivitet.,

utanför normala replikativa händelser är DNA-reparation en pågående process som är nödvändig för att upprätthålla genomets integritet. Både endogena och exogena förolämpningar resulterar i skadat DNA; till exempel, enkelsträngar och dubbelsträngar, sträng tvärbindning, basförlust och basmodifiering.

det finns flera vägar för att reparera dessa DNA-skador på ett selektivt sätt. Dessa inkluderar mismatch reparation, nucleotide excision reparation, base excision reparation, double-strand break reparation och Inter-strand cross-link reparation., Den biokemiska skillnaden som finns mellan dessa polymeraser gör det möjligt för dem att uppfylla olika roller under dessa specifika reparationsförhållanden.

Ytterligare läsning

• allt DNA-Replikationsinnehåll
• DNA-replikering och reparation
• homolog rekombination
• mekanismer för DNA-reparation
• mekanism för DNA-syntes

citat