ซ้อนของดีเอ็นเอคืออะไร? กระบวนการของการจำลองดีเอ็นเอ

โมเลกุลดีเอ็นเอ - ตั้งอยู่ในโครงสร้างโครโมโซม หนึ่งโครโมโซมมีโมเลกุลเดี่ยวที่ประกอบด้วยสองเส้น reduplication ดีเอ็นเอ - คือการถ่ายโอนข้อมูลหลังจากที่ตัวเองทำสำเนาของหัวข้อจากที่หนึ่งไปยังอีกโมเลกุล มันมีอยู่ในทั้ง DNA และ RNA บทความนี้กล่าวถึงกระบวนการจำลองดีเอ็นเอ

ข้อมูลทั่วไปและประเภทของการสังเคราะห์ดีเอ็นเอ

เป็นที่รู้จักกันว่าเส้นด้ายบิดในโมเลกุล แต่เมื่อกระบวนการของการจำลองดีเอ็นเอเริ่มต้นที่พวกเขา dispiralized แล้วทำตามขั้นตอนกันและในแต่ละสำเนาใหม่ถูกสังเคราะห์ เมื่อเสร็จสิ้นการมีสองโมเลกุลสมบูรณ์เหมือนกันแต่ละที่มีผู้ปกครองและด้ายเด็ก การสังเคราะห์นี้จะเรียกว่ากึ่งอนุรักษ์นิยม โมเลกุลของดีเอ็นเอจะถูกย้ายในขณะที่เหลือใน centromere เดียวและในที่สุดก็แตกต่างเฉพาะเมื่อกระบวนการส่วน centromere นี้เริ่มต้น

ชนิดอื่น ๆ เรียกว่าการสังเคราะห์ซ่อมแซม เขาแตกต่างจากก่อนหน้านี้หนึ่งไม่เกี่ยวข้องกับขั้นตอนเซลล์ใด ๆ แต่จะเริ่มต้นในกรณีที่มีความเสียหายของดีเอ็นเอ หากพวกเขามีมากเกินไปที่หลากหลายธรรมชาติเซลล์ตายในที่สุด แต่ถ้าความเสียหายที่มีในท้องถิ่นแล้วคุณสามารถเรียกคืนได้ ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับปัญหาที่จะเรียกคืนหรือแยกทั้งสองเส้นของดีเอ็นเอในครั้งเดียว นี้มันเรียกว่าการสังเคราะห์หมายกำหนดการไม่ได้ใช้เวลานานและไม่ต้องใช้พลังงานมาก
แต่เมื่อมีการซ้อนของดีเอ็นเอนั้นก็ใช้เวลามากของพลังงานวัสดุที่ยืดยาวของนาฬิกาของเขา
reduplication แบ่งออกเป็นสามช่วงเวลา:

• เริ่มต้น;
• การยืดตัว;
• การสิ้นสุด

ขอให้เราพิจารณาลำดับของการจำลองดีเอ็นเอ

การเริ่มต้น

ในดีเอ็นเอของมนุษย์ - ไม่กี่สิบล้านฐานคู่ (สัตว์ที่พวกเขาจำนวนเพียงร้อยเก้า) ซ้อนดีเอ็นเอจะเริ่มขึ้นในหลายสถานที่ห่วงโซ่ด้วยเหตุผลดังต่อไปนี้ ในช่วงเวลาเดียวกันใน RNA ถอดความเกิดขึ้น แต่ในการสังเคราะห์ดีเอ็นเอถูกระงับในบางส่วนของสถานที่ที่เลือก ดังนั้นกระบวนการดังกล่าวก่อนที่จะมีปริมาณเพียงพอของสารที่สะสมอยู่ในพลาสซึมของเซลล์เพื่อสนับสนุนการแสดงออกของยีนและกิจกรรมของโทรศัพท์มือถือที่ไม่ได้รับการหัก ในมุมมองนี้กระบวนการที่ควรจะเกิดขึ้นได้อย่างรวดเร็วที่สุด ออกอากาศในช่วงเวลานี้การดำเนินการและการถอดรหัสที่ไม่ได้ดำเนินการ มีการศึกษาแสดงให้เห็นว่าซ้อนดีเอ็นเอเกิดขึ้นครั้งเดียวในหลายพันจุด - พื้นที่ขนาดเล็กที่มีลำดับเบสที่เฉพาะเจาะจง พวกเขาจะเข้าร่วมด้วยโปรตีนริเริ่มพิเศษซึ่งในทางกลับกันจะเข้าร่วมโดยเอนไซม์อื่น ๆ ของการจำลองดีเอ็นเอ

ส่วนดีเอ็นเอที่ถูกสังเคราะห์ที่เรียกว่า Replicon มันเริ่มต้นจากจุดเริ่มต้นและสิ้นสุดลงเมื่อเอนไซม์ยุติการจำลองแบบ Replicon เป็นอิสระและยังให้กระบวนการทั้งหมดของซอฟแวร์ของตัวเอง
กระบวนการอาจไม่ได้เริ่มต้นจากจุดทั้งหมดในครั้งเดียวที่จะเริ่มต้นที่ไหนสักแห่งก่อนหน้านี้บาง - ภายหลัง มันสามารถเกิดขึ้นในหนึ่งหรือสองในทิศทางตรงข้าม เหตุการณ์ที่เกิดขึ้นเกิดขึ้นในลำดับต่อไปนี้เมื่อภาพ:

• จำลองส้อม;
• ไพรเมอร์อาร์เอ็นเอ

ส้อมการจำลองแบบ

ส่วนนี้นำเสนอกระบวนการขัดแย้งในเส้นด้ายตัดการเชื่อมต่อมีการสังเคราะห์ดีเอ็นเอเส้นใยดีเอ็นเอ ปลั๊กดังนั้นจึงเป็นตาที่เรียกว่าการทำแบบจำลอง กระบวนการนี้จะนำหน้าด้วยจำนวนของการกระทำ:

• ปลดปล่อยจากการเชื่อมต่อกับ histones ใน nucleosome - การเอนไซม์เช่น methylation จำลองดีเอ็นเอ, acetylation และฟอสโฟผลิตปฏิกิริยาเคมีที่มีผลในการสูญเสียโปรตีนประจุบวกของพวกเขาที่อำนวยความสะดวกในการเปิดตัวของพวกเขา;
• despiralization - คือการคลี่คลายซึ่งเป็นสิ่งจำเป็นสำหรับการปลดปล่อยต่อไปของหัวข้อ;
• สลายพันธะไฮโดรเจนระหว่างดีเอ็นเอ;
• ความแตกต่างของพวกเขาในด้านที่แตกต่างกันของโมเลกุล;
• การตรึงที่เกิดขึ้นโดยใช้โปรตีน SSB

ไพรเมอร์อาร์เอ็นเอ

การสังเคราะห์เอนไซม์ดำเนินการที่เรียกว่า DNA Polymerase แต่การเริ่มต้นของเขาเองเขาไม่สามารถเพื่อทำเอนไซม์อื่น ๆ - โพลิเมอร์ RNA ซึ่งจะเรียกว่าไพรเมอร์อาร์เอ็นเอ พวกเขามีการสังเคราะห์ในเส้นคู่ขนานของดีเอ็นเอบน หลักการของ complementarity ดังนั้นการเริ่มต้นของการสังเคราะห์ RNA ของปลายทั้งสองข้างสองไพรเมอร์และจากฉีกออกเป็นชิ้นดีเอ็นเอ

การยืดออก

ช่วงนี้เริ่มต้นจากการเพิ่มเบื่อหน่ายและปลาย 3' ของ RNA-ไพรเมอร์ซึ่งดำเนินการดีเอ็นเอโพลิเมอร์กล่าวแล้ว มันยึดติดกับครั้งแรกที่สอง, สามเบื่อหน่ายและอื่น ๆ ฐานหัวข้อใหม่จะเชื่อมต่อกับห่วงโซ่แม่ ด้วยพันธะไฮโดรเจน เป็นที่เชื่อว่าการสังเคราะห์ของเส้นด้ายที่อยู่ใน 5 '- 3'
ที่มันเกิดขึ้นในด้านข้างของส้อมจำลองแบบสังเคราะห์จะเกิดขึ้นอย่างต่อเนื่องและในเวลาเดียวกันยาว ดังนั้นกระทู้นี้เรียกว่าชั้นนำหรือชั้นนำ เธอ RNA ไพรเมอร์จะไม่เกิดขึ้น

อย่างไรก็ตามในฝั่งตรงข้ามของแม่นิวคลีโอดีเอ็นเอยังคงเข้าร่วมไพรเมอร์อาร์เอ็นเอและห่วงโซ่ดีเอ็นเอสังเคราะห์ในทิศทางตรงกันข้ามจากส้อมการจำลองแบบ ในกรณีนี้จะเรียกว่าล่าช้าหรือล้าหลัง

ในสาระปกคลุมด้วยวัตถุฉนวนสังเคราะห์เกิดขึ้นในชิ้นส่วนนั้นส่วนปลายด้านหนึ่งของการสังเคราะห์เริ่มต้นที่ตำแหน่งอื่นที่อยู่ใกล้กับการใช้ไพรเมอร์ที่ RNA เดียวกัน ดังนั้นจึงมีสองส่วนโซ่ล่าช้าจะเข้าร่วม DNA และ RNA พวกเขาจะเรียกโอกาซากิเศษ

แล้วทุกอย่างซ้ำแล้วซ้ำอีก แล้วแต่งงานหันของเกลียวไฮโดรเจนออกมาด้ายการสื่อสารไปที่ด้านข้างอีกโซ่ยาวที่ปกคลุมด้วยวัตถุฉนวนสังเคราะห์ต่อไปส่วนไพรเมอร์อาร์เอ็นเอครั้นแล้วนำ - ส่วนโอกาซากิ หลังจากนั้นใน RNA ล่าช้าสาระไพรเมอร์จะถูกทำลายและชิ้นส่วนดีเอ็นเอจะเข้าร่วมเป็นหนึ่งใน ดังนั้นวงจรนี้จะเกิดขึ้นในเวลาเดียวกัน:

• การก่อตัวของไพรเมอร์อาร์เอ็นเอใหม่
• การสังเคราะห์ของโอกาซากิเศษ;
• การทำลายของไพรเมอร์อาร์เอ็นเอ;
• รวมตัวกันเข้ามาในวงจรเดียว

การสิ้นสุด

กระบวนการต่อไปตราบใดที่ทั้งสองไม่ตรงกับส้อมจำลองแบบหรือหนึ่งของพวกเขาจะมาถึงจุดสิ้นสุดของโมเลกุลที่ หลังจากการประชุม, ส้อมดีเอ็นเอลูกสาวปอยจะเข้าร่วมด้วยเอนไซม์ ในกรณีที่ถ้าปลั๊กจะถูกย้ายไปยังจุดสิ้นสุดของโมเลกุลดีเอ็นเอซ้อนสิ้นสุดโดยการใช้เอนไซม์พิเศษ

การแก้ไข

ในขั้นตอนนี้มีบทบาทสำคัญที่ได้รับมอบหมายในการควบคุม (หรือแก้ไข) ของการจำลองแบบ ที่จะวางสังเคราะห์ได้รับทั้งหมดสี่ประเภทของนิวคลีโอและสอบสวนโดยการจับคู่ดีเอ็นเอโพลิเมอร์จะเลือกผู้ที่มีความจำเป็น

เบื่อหน่ายที่ต้องการเพื่อให้สามารถสร้างพันธะไฮโดรเจนเช่นเดียวกับเบื่อหน่ายที่คล้ายกันในสาระแม่แบบดีเอ็นเอ นอกจากนี้ระหว่างกระดูกสันหลังน้ำตาลฟอสเฟตจะต้องมีระยะทางคงที่บางอย่างที่สอดคล้องกับแหวนสามวงในสองฐาน หากเบื่อหน่ายไม่ได้ตอบสนองความต้องการเหล่านี้เชื่อมต่อจะไม่เกิดขึ้น
การควบคุมจะดำเนินการก่อนที่จะถูกรวมอยู่ในวงจรและก่อนที่จะเปิดเบื่อหน่ายต่อมา หลังจากนั้นการเชื่อมต่อกับกระดูกสันหลัง saharofosfata

ความแปรปรวน mutational

กลไกของการจำลองดีเอ็นเอแม้จะมีเปอร์เซ็นต์สูงของความถูกต้องอยู่เสมอรบกวนในเส้นใยซึ่งส่วนใหญ่จะเรียกว่า "การกลายพันธุ์ของยีน." ประมาณพันฐานคู่มีหนึ่งความผิดพลาดที่ konvariantnaya เรียกซ้อน

มันเกิดขึ้นด้วยเหตุผลที่แตกต่างกัน ยกตัวอย่างเช่นที่มีความเข้มข้นสูงหรือต่ำเกินไปของนิวคลีโอ deamination ของ cytosine, การปรากฏตัวของสารก่อกลายพันธุ์ในการสังเคราะห์ของทั้งสอง ในบางกรณีข้อผิดพลาดสามารถแก้ไขโดยกระบวนการซ่อมแซมในการแก้ไขอื่น ๆ เป็นไปไม่ได้

หากความเสียหายที่ได้รับผลกระทบพื้นที่การนอนหลับมีข้อผิดพลาดจะไม่ได้มีผลกระทบอย่างรุนแรงเมื่อมีการจำลองดีเอ็นเอ ลำดับเบสของยีนที่อาจเกิดขึ้นกับข้อผิดพลาดการผสมพันธุ์ จากนั้นก็จะเป็นกรณีที่ไม่และผลลบอาจจะเป็นเหมือนการตายของเซลล์และการเสียชีวิตของสิ่งมีชีวิตทั้งหมด มันก็ควรจะเป็นพาหะในใจว่า การกลายพันธุ์ของยีนที่ อยู่บนพื้นฐานของความแปรปรวน mutational ซึ่งทำให้สระว่ายน้ำของยีนปั้น

methylation

ในช่วงเวลาของการสังเคราะห์หรือทันทีหลังจากที่มันเกิดขึ้นโซ่ methylation เป็นที่เชื่อกันว่ากระบวนการนี้เป็นสิ่งที่จำเป็นสำหรับคนที่จะรูปแบบโครโมโซมและควบคุมการถอดรหัสยีน ในขั้นตอนนี้แบคทีเรียดีเอ็นเอทำหน้าที่ป้องกันต่อต้านเอนไซม์ตัด