replikációs folyamatban a DNS - DNS-replikációt
A folyamat során a DNS-replikáció kettős spirál, amely két komplementer polinukleotid láncok letekercselve be az egyes láncokat, és egyidejűleg elkezdi a szintézis az új polinukleotid láncok; ahol az eredeti DNS-lánc játékba mátrixok. Az új láncot szintetizálunk minden az eredeti szálak azonos mások. Forrás áramkört. Amikor a folyamat véget ér, amely két azonos, kettős hélix, amelyek mindegyike áll egyik a régi (forrás), és egy új láncot (ábra. 1). Így az egyik generációról a másikra továbbítjuk csak az egyik a két szál alkotó eredeti DNS-molekula - az úgynevezett félig konzervatív replikációs mechanizmust.
Replikáció áll, egy nagy számú egymást követő szakaszban, amelyek közé tartoznak az azonossági pont a felső replikációs letekerő eredeti duplex (spirál), megtartva a áramkörök szigetelve egymástól állapotban, a szintézis iniciációs új leányvállalata áramkörök, a növekedés (nyúlás) tekercselés áramkör egy spirális és megszűnés (vége) szintézis. Mindezek a replikáció lépéseket, amelyek akkor jelentkeznek, nagy sebességgel és kivételes pontosságot biztosít egy komplex, amely több mint 20 enzimek és fehérjék - az úgynevezett DNS replikáz rendszer, vagy replisome. Replikáció funkcionális egység - olyan replikon, amely egy szegmens (szegmens) a kromoszómán vagy egy extrakromoszomális DNS határolja a kezdőpontot, amelyben replikáció megkezdése után, és a pont a lezárás, amelyben replikáció leáll. replikációs sebessége vezérli a kezdeti szakaszban. Ha elindult, a replikáció történik, amíg a teljes replikon nem másolható (duplájára). iniciációs frekvencia határozza meg a kölcsönhatása szabályozó fehérjék specifikus replikációs origóját. Bakteriális kromoszómák egy replikont: iniciációs egy ponton a replikációs origó megismételni a teljes genomot. Minden cella replikációs ciklus kezdődik csak egyszer. Plazmidok és vírusok autonóm genetikai elemek külön replikonok képesek több iniciációs a sejtben - a fogadó. Eukarióta kromoszómák (kromoszómák az összes organizmusokat, kivéve, baktériumok és kék-zöld alga) tartalmaznak számos replikonok, amelyek mindegyike szintén kezdeményezett egyszer sejtciklus.
Kezdve a iniciációs pont, a replikációs végezzük zárt zónában, mozog az eredeti DNS-spirál. Ez az aktív replikációs zónában (az úgynevezett replikáció. Plug) mozogni tud mindkét irányban. Amikor egyirányú replikációs mentén mozog a DNS replikációs villa egyik. Kétirányú replikációs iniciációs pont ellenkező irányba térnek két replikációs villa; a sebesség változhat. Amikor a DNS-replikáció baktériumok és emlős leányvállalata lánc növekedési ráta ill. 500 és 50 nukleotid 1 s; ez az érték nem haladja meg a 20 nukleotid 1 növényekben. Mozgása a két villát az ellenkező irányban létrehozza a hurok, amely formáját tekintve egy „buborék”, vagy „szem”. Folyamatos replikáció kiterjeszti a „szem” mindaddig, amíg ez nem tartalmazza a teljes replikont.
Során replikáció láncnövekedési végezzük kölcsönhatás dezoxiribonukleozid-trifoszfát 3'-OH terminális nukleotid a már megépített része a DNS-t; ahol a hasított pirofoszfát és kialakítva foszfodiészter kötést. Magassága a polinukleotid lánc csak annak Z'-terminális, azaz. E. A irányát 5”. 3”. Az enzim, amely katalizálja ezt a reakciót-DNS - polimeráz.
A fordított energia az egyes kialakulását egy új foszfodiészter kötést DNS lánc van kialakítva, emésztésével foszfát közötti kötés Az A- és B-nukleozid foszfát-csoportokat.
DNS-polimeráz rendelkezik egy nukleozid-trifoszfát kötőhely, közös mind a négy nukleotid. Válogatás közül nukleotid bázis, amely komplementer a következő bázist a sablon, végbemegy anélkül adódó hibák hatás meghatározza a templát DNS (DNS forrás áramkör). Egyes mutációs károsodás DNS polimeráz szerkezete előfordul néhány esetben beépítése nem komplementer nukleotid.
A folyamat során a DNS-replikáció formális röviden fordulnak elő valószínűséggel 10-4-10-5 ritka tautomer formák mind a négy nukleotid nitrogéntartalmú bázisokkal, amelyek szabálytalan pár. Nagy pontosságú replikáció (valószínűsége hiba nem haladja 10-9) jelenléte miatt mechanizmusok végző korrekció (javítási).
Aszimmetrikus replikációs villa. Az egyik a két DNS-konstrukció folyamatosan szintetizált leány láncok, és a másik - megszakításokkal. Az első az úgynevezett vezető, illetve vezető, a lánc, és a második - lemaradt. A második szál szintézisét lassabb; bár általában, ez az áramkör van kialakítva irányába 3”. 5”, annak minden egyes fragmentumok önmagukban felépített az 5' . 3”. Ezzel a szakaszos mechanizmussal szintézist, replikációs mind antiparalel lánc, amely egy DNS-polimeráz enzim katalizáló kapacitás nukleotid láncot csak abban az irányban 5”. 3”.
Annak érdekében, hogy a kialakulását folyamatos DNS-szál néhány ilyen töredékek, valójában ekkor egy speciális DNS-javító rendszer, amely megszünteti az RNS primer és felváltja azt a DNS-t. A baktériumok, RNS láncindító miatt eltávolítunk egy nukleotid-by-nukleotid 5”. 3'-exonukleáz aktivitását DNS-polimeráz. Így mindegyik hasított megfelelően helyettesített ribonukleotid monomert dezoxiribonukleotid (használható vetőmag Z'-fragmens, a végén a régi lánc). Ez teljessé teszi a teljes folyamatot DNS-ligáz enzimmel, amely katalizálja a foszfodiészter-kötést a csoportot Z'-OH új DNS-fragmenst és az 5'-foszfát-csoport az előző fragmentum. A kialakulását a kommunikációs energiát igényel, hogy menny-konjugált szállított a hidrolízis során a pirofoszfát kötés a koenzim nikotinamid-adenin-dinukleotid (bakteriális sejtek), vagy ATP-t (az állati sejtekben és bakteriofágok).
A kikapcsolódáshoz a kettős spirál és terek. osztály áramkörök hajtják végre több specifikus fehérjék. Helikáz unwinds rövid DNS szegmensek, amelyek közvetlenül előtte a replikációs villa. Minden egyes bázispár szétválasztása energiát fogyaszt a két molekula ATP hidrolízis ADP és foszfát. Ahhoz, hogy mind az elválasztott áramkörök csatlakozik számos molekula a DNS-kötő fehérjék, amelyek megakadályozzák a kialakulását komplementer párokat és reverz újraegyesítése lánc. Ennek köszönhetően DNS szál nukleotid-szekvenciák rendelkezésre állnak a replikációs rendszert. Egyéb specifikus fehérjék segítik primáz hozzáférést mátrix leszakadó lánc. Ennek eredményeként, Primase kötődik a DNS és szintetizál egy RNS alapozót a hátsó lánc fragmenst. Alkotnak új hélix nem igényel energiabevitel való részvételt vagy kiegészítő „csavarás” az enzim.
Abban az esetben, gyűrű alakú replikon (pl. Plazmidok y) leírt folyamatot nevezzük. q-replikáció. Cirkuláris DNS-molekulák vannak csavarva magukat (szupertekeredett), míg a letekercselés a kettős spirál replikáció során, azokat úgy kell folyamatosan forgatjuk a saját tengelye körül. Ez ad okot, hogy a nyírási feszültséget, amely megszűnt, tönkreteszik az egyik lánc. Ezután mindkét végén a ismét közvetlenül kapcsolódnak egymáshoz. Ez a funkció végzi az enzim DNS topoizomeráz. Replikáció ebben az esetben általában akkor fordul elő két irányban, azaz a Két replikációs villa. Befejezése után a replikációs két kettős szálú molekulákat először kapcsolódik egymáshoz, mint a láncszemek. Amikor a szétválás egyik a két gyűrű átmenetileg megszakadt.
Egy alternatív megvalósítási mód magában foglalja replikonreplikáció gyűrűs rés egy láncban kettős szálú DNS-molekula. Létrejöhetnek a szabad 3 „vége kovalensen növekszik, maradék megkötött, hogy a mátrix (a második folytonos láncot), és az 5'-végére fokozatosan helyébe egy új polinukleotid láncon. Így az egyik lánc letekercseljük és folyamatosan futnak, és a replikációs villa csúszott körül a gyűrű alakú templátszállal (a mechanizmus a „gyűrűs hengerléssel”). Mivel az új szál kicserélési lánc a felszabadult 5'-terminális válik lineáris sablon szintéziséhez új komplementer szál. A szintézist követően a lineáris tömb addig folytatódik, amíg, amíg a lánya DNS-szál komplementer egy fordulata a gyűrű alakú mátrix, azaz. E. A tartományban replikon. Ily módon számos komplementer másolatok mehet egy gyűrű alakú tömb. Egy ilyen mechanizmus található néhány vírus, valamint számos eukarióta sejtek.
Egy másik replikációs rendszer magában foglalja képződését a szerkezet, az úgynevezett D-hurok. Ezen mechanizmus szerint a, először csak az egyik replikálódott áramkörök gyűrű alakú replikon, míg a második áramkör, míg a fennmaradó ép, akkor eltolódik hogy hurkot alkosson. Replikációs a második lánc kezdődik másokkal. Kiindulási pont, és csak azután a többszörözött része az első áramkör. Az ilyen replikáció észlel, például a mitokondriális DNS-t.
Replikációja RNS (RNS szintézis RNS templát) kevésbé vizsgálták. Ez csak néhány vírusok (pl. Vírusok gyermekbénulás és veszettség). Az enzim katalizálja ezt folyamatot - RNS-függő RNS-polimeráz (is nevezik, mint egy RNS-replikáz vagy RNS-szintetáz). Van többféle replikációs RNS:
1. tartalmazó vírusokat mátrix RNS vagy mRNS [m. hívott. (+) RNS], ami a replikációs egy komplementer szálat [(-) RNS], amely nem egy mRNS amelyet használnak, mint egy sablont a szintéziséhez (+) RNS-t;
2. A vírusok tartalmazó (-) RNS eredő replikációs szintetizált (+) RNS-t;
3. tartalmazó vírusokat kettős szálú RNS [(+) PHK és (-) RNS] szintetizáltuk (+) RNS-t eredő replikációs az aszimmetrikus.
A hipotézis a mechanizmus replikációs van kiszerelve 1953 J. Watson és Crick, amely azt sugallta, hogy a két komplementer DNS-szál elválasztásuk után mátrixok funkciókat hajtanak végre rajtuk, hogy egy új DNS-szálak. 1958-ban M. Meselson és F. Steel kísérletileg megerősítette egy replikációs mechanizmust.