Nukleinsure speel 'n belangrike rol om die lewensbelangrike aktiwiteit van die selle van lewende organismes te verseker. 'n Belangrike verteenwoordiger van hierdie groep organiese verbindings is DNA, wat al die genetiese inligting dra en verantwoordelik is vir die manifestasie van die nodige kenmerke.
Wat is replikasie?
In die proses van seldeling is dit nodig om die hoeveelheid nukleïensure in die kern te verhoog sodat daar geen verlies aan genetiese inligting in die proses is nie. In biologie is replikasie die duplisering van DNA deur die sintese van nuwe stringe.
Die hoofdoel van hierdie proses is om genetiese inligting onveranderd na dogterselle oor te dra sonder enige mutasies.
Ensieme en proteïene van replikasie
Duplisering van die DNA-molekule kan vergelyk word met enige metaboliese proses in die sel, wat die toepaslike proteïene vereis. Aangesien replikasie 'n belangrike komponent van seldeling in biologie is, is baie hulppeptiede dus hier betrokke.
DNA-polimerase is die belangrikste reduplikasie-ensiem wat verantwoordelik isvir die sintese van die dogterketting van deoksiribonukleïensuur. In die sitoplasma van die sel, in die proses van replikasie, is die teenwoordigheid van nukleïentrifosfate verpligtend, wat al die nukleïenbasisse bring
Hierdie basisse is nukleïensuurmonomere, so die hele ketting van die molekule word daaruit gebou. DNA-polimerase is verantwoordelik vir die samestellingsproses in die regte volgorde, anders is allerhande soorte mutasies onvermydelik.
- Primase is 'n proteïen wat verantwoordelik is vir die vorming van 'n primer op die DNA-sjabloonketting. Hierdie primer word ook 'n primer genoem, dit het die struktuur van RNA. Vir die DNA-polimerase-ensiem is die teenwoordigheid van aanvanklike monomere belangrik, waaruit verdere sintese van die hele polinukleotiedketting moontlik is. Hierdie funksie word uitgevoer deur die primer en sy ooreenstemmende ensiem.
- Helikase (helikase) vorm 'n replikasievurk, wat 'n divergensie van matrikskettings is deur waterstofbindings te breek. Dit maak dit makliker vir polimerases om die molekule te nader en sintese te begin.
- Topoisomerase. As jy jou 'n DNS-molekule as 'n gedraaide tou voorstel, sal 'n positiewe spanning gevorm word as gevolg van sterk verdraaiing namate die polimerase langs die ketting beweeg. Hierdie probleem word opgelos deur topoisomerase, 'n ensiem wat die ketting vir 'n kort tydjie breek en die hele molekule ontvou. Daarna word die beskadigde area weer aanmekaar vasgewerk, en die DNS word nie gestres nie.
- Ssb-proteïene heg soos trosse aan DNA-stringe by die replikasievurk om hervorming van waterstofbindings voor die einde van die reduplikasieproses te voorkom.
- Ligas. Ensiem funksiebestaan uit die stik van Okazaki-fragmente op die agterblywende string van die DNA-molekule. Dit gebeur deur primers uit te sny en inheemse deoksiribonukleïensuurmonomere in hul plek in te voeg.
In biologie is replikasie 'n komplekse multi-stap proses wat uiters belangrik is in seldeling. Daarom is die gebruik van verskeie proteïene en ensieme nodig vir doeltreffende en korrekte sintese.
Redupliseringsmeganisme
Daar is 3 teorieë wat die DNA-dupliseringsproses verduidelik:
- Konserwatief stel dat een dogtermolekule van die nukleïensuur 'n matriksaard het, en die tweede is heeltemal van nuuts af gesintetiseer.
- Semi-konserwatief voorgestel deur Watson en Crick en bevestig in 1957 in eksperimente op E. Coli. Hierdie teorie sê dat beide dogter-DNS-molekules een ou string en een nuut gesintetiseer het.
- Die verspreidingsmeganisme is gebaseer op die teorie dat dogtermolekules afwisselende seksies oor hul hele lengte het, wat uit beide ou en nuwe monomere bestaan.
Nou wetenskaplik bewese semi-konserwatiewe model. Wat is replikasie op molekulêre vlak? Aan die begin breek die helikase die waterstofbindings van die DNA-molekule, waardeur beide kettings vir die polimerase-ensiem oopgemaak word. Laasgenoemde, na die vorming van sade, begin met die sintese van nuwe kettings in die rigting 5'-3'.
Die eienskap van DNA-antiparallelisme is die hoofrede vir die vorming van voorste en agterblywende stringe. Op die voorste string beweeg DNS-polimerase voortdurend, terwyl dit aan die agterstand isdit vorm Okazaki-fragmente, wat in die toekoms deur ligase saamgevoeg sal word.
Kenmerke van replikasie
Hoeveel DNA-molekules is in die kern na replikasie? Die proses self impliseer 'n verdubbeling van die genetiese stel van die sel, daarom, gedurende die sintetiese tydperk van mitose, het die diploïede stel twee keer soveel DNA-molekules. So 'n inskrywing word gewoonlik as 2n 4c gemerk.
Benewens die biologiese betekenis van replikasie, het wetenskaplikes toepassing van die proses in verskeie velde van medisyne en wetenskap gevind. As replikasie in biologie die duplisering van DNA is, dan word die reproduksie van nukleïensuurmolekules in die laboratorium gebruik om etlike duisende kopieë te skep.
Hierdie metode word die polimerase-kettingreaksie (PCR) genoem. Die meganisme van hierdie proses is soortgelyk aan replikasie in vivo, daarom word soortgelyke ensieme en bufferstelsels vir die verloop daarvan gebruik.
Gevolgtrekkings
Replisering is van groot biologiese belang vir lewende organismes. Die oordrag van genetiese inligting tydens seldeling is nie volledig sonder duplisering van DNA-molekules nie, dus is die gekoördineerde werk van ensieme in alle stadiums belangrik.
