Garpu replikasi

Masur Berdasarkan Gluon (versi Sepanyol Alejandro Porto). Wikimedia Commons.

The Garpu replikasi Ini adalah titik di mana replikasi DNA berlaku, ia juga dipanggil titik pertumbuhan. Ia mempunyai y, dan sebagai replikasi berlaku, garpu dipindahkan oleh molekul DNA.

Replikasi DNA adalah proses sel yang melibatkan duplikasi bahan genetik dalam sel. Struktur DNA adalah helix ganda, dan untuk meniru kandungannya, ia mesti dibuka. Setiap helai akan menjadi sebahagian daripada rantaian DNA baru, kerana replikasi adalah proses separa -condom.

Garpu replikasi hanya terbentuk antara kesatuan antara templat yang baru dipisahkan atau rantai acuan dan DNA dupleks yang belum dua kali ganda. Apabila memulakan replikasi DNA, salah satu helai boleh dengan mudah dua kali ganda, sementara rantai lain menghadapi masalah polariti.

Enzim yang bertanggungjawab memoleskan rantai polimerase - hanya mensintesis helai DNA dalam arah 5 '-3'. Oleh itu, helai berterusan dan yang lain mengalami replikasi yang tidak berterusan, menghasilkan serpihan Okazaki.

Replikasi DNA dan garpu replikasi

DNA adalah molekul yang menyimpan maklumat genetik yang diperlukan dari semua organisma hidup - kecuali beberapa virus.

Polimer besar ini terdiri daripada empat nukleotida yang berlainan (a, t, g dan c) berada di dalam nukleus eukariota, dalam setiap sel yang membentuk tisu makhluk ini (kecuali dalam sel darah merah yang matang dari mamalia, Kekurangan nukleus).

Ia boleh melayani anda: dominasi tidak lengkap atau separuh masa

Setiap kali sel dibahagikan, DNA mesti direplikasi untuk dapat berasal dari sel anak perempuan dengan bahan genetik.

Replikasi unidirectional dan bidirectional

Replikasi boleh menjadi satu arah atau bidirectional, bergantung kepada pembentukan garpu replikasi di titik asal.

Secara logik, dalam hal replikasi dalam satu arah, hanya satu garpu yang terbentuk, sementara dua garpu dibentuk dalam replikasi dua arah.

Enzim yang terlibat

Untuk proses ini, jentera enzimatik yang kompleks diperlukan, yang cepat berfungsi dan dapat meniru DNA dengan tepat. Enzim yang paling penting ialah polimerase DNA, DNA prima, DNA helikase, ligasa DNA dan topoisomerase.

Permulaan replikasi dan pembentukan garpu

Replikasi DNA tidak memulakan tempat rawak dalam molekul. Terdapat kawasan tertentu dalam DNA yang menandakan permulaan replikasi.

Di kebanyakan bakteria, kromosom bakteria mempunyai titik permulaan tunggal yang kaya di. Komposisi ini adalah logik, kerana ia memudahkan pembukaan rantau ini (pasangan pada pasang disatukan oleh dua jambatan hidrogen, manakala pasangan GC sebanyak tiga).

Apabila DNA mula dibuka, struktur berbentuk y terbentuk: garpu replikasi.

Pemanjangan dan pergerakan mepque

Polimerase DNA tidak dapat memulakan sintesis anak perempuan dari awal. Anda memerlukan molekul yang mempunyai akhir 3'F bahawa polimerase mempunyai tempat untuk memulakan pempolimeran.

Akhir percuma ini 3 'ditawarkan oleh molekul nukleotida kecil yang dipanggil pertama atau primer. Yang pertama bertindak sebagai sejenis cangkuk untuk polimerase.

Boleh melayani anda: salib dihíbrido

Dengan perjalanan replikasi, garpu replikasi mempunyai keupayaan untuk menggerakkan seluruh DNA. Laluan garpu replikasi meninggalkan dua molekul DNA tunggal yang mengarahkan pembentukan anak perempuan berganda.

Garpu boleh memajukan terima kasih kepada tindakan enzim helikase yang melepaskan molekul DNA. Enzim ini memecahkan jambatan hidrogen antara pasangan asas dan membolehkan anjakan garpu.

Penamatan

Replikasi ditamatkan apabila dua garpu berada di 180 ° C dari asal.

Dalam kes ini, kita bercakap tentang bagaimana proses replikasi dalam aliran bakteria dan perlu untuk menyerlahkan keseluruhan proses kilasan molekul bulat yang membayangkan replikasi. Topoisomerase mempunyai peranan yang relevan dalam melepasi molekul.

Replikasi DNA adalah separa konservatif

Adakah anda tertanya -tanya bagaimana replikasi dalam DNA berlaku? Iaitu, dari kipas berganda lain kipas berganda mesti timbul, tetapi bagaimana ia berlaku? Selama beberapa tahun, ini adalah soalan terbuka di kalangan ahli biologi. Mungkin ada beberapa permutasi: dua helai lama bersama dan dua bersama baru, atau seorang wanita tua dan seorang wanita tua untuk membentuk helix berganda.

Pada tahun 1957, soalan ini diselesaikan oleh penyelidik Matthew Meselson dan Franklin Stahl. Model replikasi yang dicadangkan oleh penulis adalah pemprosesan semi -semi.

Meselson dan Stahl menyatakan bahawa hasil replikasi adalah dua molekul kipas dua DNA. Setiap molekul yang dihasilkan terdiri daripada helai lama (dari ibu atau molekul awal) dan helai baru yang baru disintesis.

Boleh melayani anda: variasi fenotip

Masalah polariti

Bagaimana polimerase berfungsi?

Kipas DNA dibentuk oleh dua rantai yang menjalankan antiparalle: satu berada di 5'-3 'dan satu lagi arah 3'-5'.

Enzim yang paling menonjol dalam proses replikasi adalah polimerase DNA, yang bertanggungjawab untuk memangkinkan kesatuan nukleotida baru yang akan ditambah ke rantai. Polimerase DNA hanya boleh memanjangkan rantai dalam arah 5'-3 '. Fakta ini menghalang pertindihan rantai serentak dalam garpu replikasi.

Kerana? Penambahan nukleotida berlaku di hujung bebas 3'de adalah kumpulan hidroksil (-OH). Oleh itu, hanya satu rantai yang dapat dikuatkan dengan mudah oleh penambahan terminal nukleotida hingga akhir 3 '. Ini dipanggil helai konduktif atau berterusan.

Pengeluaran serpihan Okazaki

Strand yang lain tidak boleh memanjang, kerana hujung bebas adalah 5 'dan bukan 3' dan tiada polimerase memangkinkan penambahan nukleotida hingga akhir 5 '. Masalahnya diselesaikan dengan sintesis pelbagai serpihan pendek (dari 130 hingga 200 nukleotida), masing -masing dalam arah normal replikasi 5 hingga 3 '.

Sintesis serpihan yang tidak terhingga ini, berakhir dengan kesatuan setiap pihak, reaksi yang dikatalisis oleh ligase DNA. Untuk menghormati penemu mekanisme ini, Reiji Okazaki, segmen sintesis kecil dipanggil serpihan Okazaki.

Rujukan

1. Alberts, b., Bray, d., Hopkin, k., Johnson, a. D., Lewis, J., Raff, m.,... & Walter, p. (2015). Biologi sel penting. Sains Garland.
2. Cooper, g. M., & Hausman, r. Dan. (2004). Sel: pendekatan molekul. Medicinska Naklada.