Zawartość
Kod genetyczny żywych organizmów jest zawarty w DNA chromosomów. Cząsteczka DNA jest podwójną helisą złożoną z par nukleotydy, z których każdy składa się z grupy fosforanowej, grupy cukrowej i zasady azotowej. Struktura nukleotydów jest asymetryczna, co oznacza, że dwie nici DNA podwójnej helisy mają przeciwne kierunki.
Gdy synteza DNA zachodzi podczas replikacji DNA, dwie nici podwójnej helisy są oddzielone. Replikacja może odbywać się tylko w kierunku do przodu każdej nici. W rezultacie jedno pasmo jest kopiowane w sposób ciągły w kierunku do przodu, a drugie jest kopiowane nieciągle w segmentach, które są następnie łączone.
Dlaczego nici DNA mają kierunek
Boki cząsteczek podwójnej helisy DNA są zbudowane grupy fosforanowe i cukrowe podczas gdy szczeble są zbudowane zasady azotowe. Konwencjonalnie, atomy węgla w łańcuchach węglowych lub pierścieniach cząsteczek organicznych są ponumerowane kolejno. Atomy węgla w zasadach azotowych są ponumerowane 1, 2, 3 itd. Aby odróżnić ponumerowane atomy węgla grup cukrowych, węgle te są ponumerowane za pomocą symbolu pierwszego, tj. 1, 2, 3 itd., Lub jednej liczby pierwszej itp.
Istnieje pięć atomów węgla w grupach cukrowych, ponumerowanych od 1 do 5. 5 atom ma atom grupa fosforanowa dołączony do niego, podczas gdy 3 węgiel łączy się z Grupa OH. Aby utworzyć boki helisy, fosforan 5 po jednej stronie grupy cukrowej łączy się z 3 OH następnego nukleotydu. Sekwencja tego łańcucha jest następująca 5 do 3.
Szczeble cząsteczki helisy powstają z połączonych zasad azotowych. Cztery zasady w cząsteczkach DNA to adenina, guanina, cytozyna i tymina w skrócie A, G, C i T. Zasady A i T mogą tworzyć połączenie, a G i C mogą się łączyć.
Gdy nukleotyd o sekwencji od 5 do 3 łączy się z innym nukleotydem, tworząc szczebel, drugi nukleotyd ma przeciwną sekwencję fosforanową / OH. Oznacza to, że jedna strona helisy biegnie w kierunku od 5 do 3, podczas gdy druga strona biegnie w kierunku 3 do 5 kierunek.
Nieciągła replikacja DNA kontra ciągła replikacja
Synteza DNA może mieć miejsce tylko wtedy, gdy dwie nici podwójnej helisy są oddzielone. Podczas replikacji DNA enzym rozrywa helisę i Polimeraza DNA kopiuje każdą część. Nici biegnące w kierunku od 5 do 3 nazywane są nicią wiodącą, podczas gdy druga nić o sekwencji od 3 do 5 jest nicią opóźnioną.
Polimeraza może kopiować DNA tylko w 5 do 3 kierunków. Oznacza to, że może w sposób ciągły replikować nić wiodącą, gdy porusza się od początkowego punktu oddzielenia wzdłuż nici. Aby skopiować opóźnioną nić, polimeraza musi replikować się wzdłuż nici do początkowego punktu rozdzielania.
Następnie replikacja zatrzymuje się, przesuwa pasmo w górę i przesuwa się ponownie do segmentu, który został już skopiowany. Wywołano serię odłączonych kopii segmentów DNA Fragmenty Okazaki są wytwarzane z opóźnionego pasma.
Ligaza DNA
W miarę postępu replikacji DNA, Enzym ligaza DNA łączy fragmenty Okazaki w ciągłą nić. Ta kombinacja ciągłej syntezy nici wiodącej i fragmentarycznej lub nieciągłej replikacji nici opóźniającej daje dwie nowe helisy DNA po połączeniu segmentów nici opóźniającej.
Każda nowa podwójna helisa ma nić macierzystą z oryginalnej cząsteczki DNA i nowo zreplikowaną nić, zsyntetyzowaną przez polimerazę DNA. Po pomyślnym zakończeniu replikacji nie ma różnicy w dwóch kopiach oryginalnej cząsteczki DNA, chociaż jedna pochodzi z ciągłej replikacji, podczas gdy druga miała nieciągłą replikację DNA.