DNA-replikationstrin: 5 vigtige begreber

Indhold

Hvad er det første trin i DNA -replikation?

Processen med DNA -replikation afsluttes normalt i tre trin, nemlig: Initiering, forlængelse og afslutning. 

Indvielsen er det første blandt DNA -replikationstrinnene. De associerede proteiner, enzymer og de resterende faktorer genkender nogle specifikke steder i DNA'et, kendt som replikationens oprindelse, og udløser replikationsprocessen.

Indledningen trin af DNA-replikation foregår i følgende efterfølger:

  • Starter på bestemte punkter inde i DNA -strengen kaldet "replikationens oprindelse" (genkendt af specifikke nukleotidsekvenser eller koder).
  • Replikationens oprindelse) genkendes af initiatorproteiner
  • Initiatorproteiner kalder flere proteiner, der understøtter replikation proces, der rammer et replikationskompleks omkring replikationsoriginet i DNA'et. 
  • Der er generelt flere steder til replikationens oprindelse, og disse lokaliserede steder er kendt som replikationsgafler (Y -formet struktur). 
  • Hver replikationsoprindelse har en dobbelt replikationsgaffel, der bevæger sig væk fra det ækvivalente udgangspunkt for replikation til hver ende af DNA -dobbeltspiralen.
  • DNA Helicase, som løsner DNA -dobbeltspiralen og adskiller de to tråde, der skal bruges som en skabelonstreng til syntese af en ny DNA -streng (replika).
  • Afvikling af DNA sker ved hydrolysering af ATP.
  • Enkeltstrengende bindingsproteiner (SSB) arbejder med helicase for at holde forældrenes DNA dobbelt helix i uviklet tilstand.
  • DNA Primase inkorporerer en RNA-primer med lille længde, som går som en 'initiator' for DNA-polymerase.
  • Denne DNA -polymerase forlænger de nye DNA -strenge ved at genkende RNA -primere.
  • DNA -polymerase, udfører syntesen i størrelsesordenen 5 ′ til 3 ′.
  • Den ene tilføjer nukleotider individuelt mod replikationsgaflen, og den anden er klar til at tilføje bare i fragmenter.
  • Strengen, hvori nukleotider konstant tilføjes, er kendt som den ledende streng, mens den anden streng, syntetiseret i form af fragmenter, er kendt som den forsinkende streng.

Hvilke trin i replikation af DNA involverer ATP?

Der er flere gange i DNA-replikationen proces, hvor forbrug, transaktion eller involvering af ATP observeres. 

Der er specifikke enzymer som helikaser involveret i replikationsprocessen, der anvender ATP til at udføre deres funktion med at afvikle DNA dobbelt helix. ATP bruges også i phosphorylerende DNA -replikationsenzymer, når et nyt nukleotid binder sig til den voksende DNA -streng.

Følgende er ATP'erne, der anvender trin i replikationsprocessen:

  • DNA Helikaser er grundlæggende ATP, der bruger enzymer der afvikler og adskiller de to forældrestrenge og til sidst giver anledning til replikationsgaflerne, som dynamisk bevæger sig væk fra oprindelsesstedet. DNA-helikasen hydrolyserer ATP, mens den binder til enkeltstrenge af DNA. 
  • Et andet sted, Under DNA -polymerisationen fremmer DNA -polymerase syntesen af ​​phosphodiesterbinding hydrolyseret af 2 fosfatmolekyler givet af (beta og gamma) Phosphat blev ligefrem hentet fra dNTP'er, sædvanligvis ATP.

Hvad er DNA -replikation i biologi?

DNA-replikation er en væsentlig proces for de levende organismer at opretholde, da det er en forudsætning for celledeling

DNA-replikation er den vekselvirkning, hvormed dobbelt DNA kopieres for at skabe to DNA-tråde, der er identiske i naturen. Replikation er en grundlæggende DNA -proces, fordi de to nydannede celler skal indeholde lignende DNA som forældercellen på ethvert tidspunkt i celledeling. 

Følgende er den korte beskrivelse af replikationsprocessen:

  • DNA -replikation starter på et nøjagtigt punkt, kaldet replikationens oprindelse, hvor afviklingen af ​​DNA dobbelt helix starter.
  • En kort del af RNA, kendt som primer, dannes derefter og går som en begyndelse scene for syntesen af DNA.
  • Et protein kaldet DNA -polymerase begynder derefter at replikere DNA'et ved at koordinere med baser til den første streng.
  • Når replikationen er afsluttet, erstattes RNA -primeren med DNA, og enhver kløft mellem nyligt dannet DNA -streng fixeres sammen med enzymer.
  • DNA -replikation er en kritisk proces; på denne måde redigerer cellen det nyligt inkorporerede DNA for at garantere, at fejl eller mutationer ikke præsenteres.
  • Når DNA'et i en celle reproduceres, kan cellen adskilles i to rum, hver med en ikke -adskillelig (identisk) kopi af det første DNA.

Hvordan er DNA -replikationsprocessen ansvarlig for bevarelsen af ​​arveligheden?

Fremgangsmåden ifølge DNA-replikation bevarer genomets integritet såvel som arveligheden. Hemmeligheden er til stede i DNA-replikationsmønsteret.

DNA-replikation er, når cellen duplikerer sit DNA, og DNA'et efterfølgende opdeles mellem to nydannede celler. Når DNA'et duplikeres, er det opstår i cellens S-periode cyklus (S betegner syntese). Disse midler har en plads både i Mitosis og Meiosis I. 

Fremgangsmåden ifølge DNA-replikation bevarer arvelighed (genetisk integritet) på følgende måder:

  • De to kopier er lavet af det nyligt syntetiserede DNA og den gamle DNA-streng, der bruges som en skabelon for datter-DNA-strengen. På denne måde vil de to datterceller have det "samme DNA" (jeg mener en lignende sekvens) som forældercellerne. 
  • Der findes mange redigeringskomponenter under DNA -replikationen, hvilket indebærer foranstaltninger, der kan genkende en fejl under replikationen og i sidste ende rette den. Dette sikrer, at lignende genetisk information formidlet af forældercellen sendes fejlfrit til dens datterceller. 
  • Selve DNA-polymerasen har en redigerings-/korrekturlæsning. Hvis der sker en fejl, går den tilbage og sletter (som sletnøglen på din pc) en eller anden uacceptabel base, der lige er tilføjet. 
  • Uanset hvad det er, i nogle tilfælde genkendes fejl ikke, og når det ikke udryddes, kan en eller anden uacceptabel base tilføjet forårsage en mutation og sige, at mutationen vil blive "rettet".

Hvad er en primer i DNA -replikation?

Primer er påkrævet for at starte replikationsproces, da DNA-polymerasen kræver et RNA primer for at starte DNA-syntesen.

En primer er en kort sekvens af ribonukleinsyre (RNA), der starter DNA-replikation. I levende livsformer er primere korte fragmenter af RNA. Primeren skal dannes ved hjælp af et enzym kendt som primase. Det er en slags RNA polymerase før DNA-replikation kan ske. 

At danne en primer er afgørende, fordi enzymer, der replikerer DNA, kaldet DNA-polymeraser, kan forbinde nye DNA-nukleotider til en nuværende streng af nukleotider. Primeren tjener derfor til at prime og etablere et fundament for DNA-replikation.

Primeren tages ud, før DNA -replikation er afsluttet, og hullerne i DNA -strengen fyldes ved hjælp af DNA -polymeraser. Primerne kan også designes og optimeres med nøjagtige nukleotidsekvenser, der er komplementære til skabelon -DNA -strengen. Ved processen med polymerasekædereaktion anvendes DNA -primere.

Primer
Figur: DNA -polymerase kræver RNA -primere for at starte replikationsprocessen. Billedkredit: Wikimedia

Hvad er nogle hæmmere af DNA -replikation?

DNA -replikationshæmmere anvendes regelmæssigt i kræft- og antivirale formuleringer. Hæmmere forhindrer DNA -replikation på to indbyrdes forbundne måder: 

•        Direkte interaktion med forudsætninger, der er nødvendige for DNA -polymerisering og replikationsoprindelse

•        Blande sig i kontrolpunkterne. Den umiddelbare destination for "farmakologiske mål" omfatter cyclinafhængige kinaser, DNA-skabeloner, DNA-polymeraser, kædeforlængelse, nukleotidprekursorpuljer. 

Følgende er nogle grunde til, at kontrolpunkter er vigtige under celledeling og DNA -replikationsproces:

  • Kontrolpunktsresponsen ("Intra S-stage") blev først anerkendt for sin utilstrækkelighed i et stykke tid fra patienter med Ataxia Telangiectasia (AT).
  • Disse kontrolpunkter tillader vedligeholdelse af den inhibitor-initierede DNA-skade.
  • Disse kontrolpunkter kan ligeledes udløse apoptose (programmeret celledød).
  • Praktisk set kan kontrolpunktsrespons skelnes fra direkte replikationsblok, når replikationshindring kan lempes med udpegede kontrolpunktshæmmere, for eksempel Chk1 eller Chk2, ATM/ATR -hæmmere.
Hæmning
Figur: Mulige tilgange til at hæmme DNA -replikationsprocessen. Billedkredit: Wikimedia

Læs også:

Efterlad en kommentar