Replikasjon i biologi er en viktig molekylær prosess av kroppsceller
Nukleinsyrer spiller en viktig rolle ivedlikehold av vital aktivitet av celler av levende organismer. En viktig representant for denne gruppen av organiske forbindelser er DNA, som bærer all genetisk informasjon og er ansvarlig for manifestasjonen av de nødvendige egenskapene.
Hva er replikering?
I prosessen med celledeling er det nødvendig å økeantall nukleinsyrer i kjernen, slik at det ikke er noe tap av genetisk informasjon i prosessen. I biologi er replikasjon duplisering av DNA ved syntese av nye kjeder.
Hovedmålet med denne prosessen er å overføre genetisk informasjon til datterceller intakte uten noen mutasjoner.
Enzymer og proteiner av replikasjon
Dobling av et DNA-molekyl kan sammenlignes med noenmetabolsk prosess i en celle som det er behov for passende proteiner for. Siden i biologi er replikasjon en viktig del av celledeling, er derfor mange hjelpepeptider involvert her.
- DNA-polymerase er det viktigste redupliseringsenzymet,som er ansvarlig for syntesen av datterkjeden av deoksyribonukleinsyre. I cytoplasma av celler under replikasjonsprosessen er tilstedeværelsen av nukleinstriphosphater, som bringer alle nukleins basene, obligatorisk.
Disse basene er nukleinsyremonomerersyre, så hele kjeden av molekylet er konstruert fra dem. DNA-polymerase er ansvarlig for monteringsprosessen i riktig rekkefølge, ellers uunngåelig forekomst av alle slags mutasjoner.
- Prymaza er et protein som er ansvarlig fordannelse av en primer på mal-DNA-strengen. Denne primer kalles også en primer, den har strukturen til RNA. For DNA-polymerase-enzymet er nærværet av innledende monomerer viktig, hvorfra ytterligere syntese av hele polynukleotidkjeden er mulig. Denne funksjonen utføres av primeren og dens tilsvarende enzym.
- Helikase (helikase) genererer et replikasjons gaffel, som er avviket mellom matrisen kretsen ved å bryte hydrogenbindingene. Så det er lettere for polymeraser å nærme seg molekylet og starte syntese.
- Topoisomerase. Dersom DNA-molekyl som er tilstede i en tvunnet tau, under fremføring polymerase chain vil bli dannet ved hjelp av en positiv spenning på grunn av sterk vridning. Topoisomerase løser dette problemet - et enzym som momentant bryter kjeden og svinger samtidig hele molekylet. Etter det blir det skadede området sydd igjen, og DNA ikke opplever stress.
- Ssb-proteiner, som klynger, festes til DNA-tråder i en replikasjonsgaffel for å forhindre re-dannelse av hydrogenbindinger før slutten av redupliseringsprosessen.
- Ligase. Enzymets funksjon er å krysse sammen fragmentene av Ozakaki på DNA-molekylets slakkede kjede. Dette skjer ved å kutte ut primrene og sette inn i deres sted de native monomerene av deoksyribonukleinsyre.
I biologi er replikasjon et kompleksen multistep-prosess, som er ekstremt viktig i celledeling. Derfor er bruk av forskjellige proteiner og enzymer nødvendig for effektiv og korrekt syntese.
Reduksjonsmekanisme
Det er 3 teorier som forklarer DNA-fordoblingsprosessen:
- Konservative argumenterer for at ett datternukleinsyremolekyl er av matriks natur, og det andre er helt syntetisert fra grunnen av.
- Semiconservatively foreslått av Watson og Crick, og bekreftet i 1957 i eksperimenter på E. coli. Denne teorien sier at både datter DNA-molekyler har en gammel og en nylig syntetisert kjeden.
- Dispersjonsmekanismen er basert på teorien om at dattermolekyler har hele lengden av alternerende seksjoner, bestående av både gamle og nye monomerer.
Nå har en semikonservativ modell blitt bevist vitenskapelig. Hva er replikasjon på molekylært nivå? Ved begynnelsen av helikasen bryter hydrogenbindingene i DNA-molekylet, og åpner dermed begge kjedene for polymeraseenzymet. Sistnevnte, etter dannelse av primrene, begynner syntesen av nye kjeder i 5'-3'-retningen.
Egenskapen til antiparallelisme av DNA er den viktigsteÅrsaken til dannelsen, ledende og slanke kjeder. På den ledende kjeden beveger DNA-polymerasen seg kontinuerlig, og ved lagring dannes det fragmenter av Okaucasia, som i fremtiden vil bli kombinert med ligase.
Egenskaper for replikering
Hvor mange DNA-molekyler i kjernen etter replikasjon? Prosessen i seg selv innebærer dobling av det genetiske settet av cellen, så i den syntetiske perioden med mitose har det diploide sett to ganger så mange DNA-molekyler. En slik oppføring er vanligvis merket som 2n 4c.
I tillegg til den biologiske betydningen av replikasjon, forskerefunnet anvendelse av prosessen i ulike fag innen medisin og vitenskap. Hvis i biologi-replikasjon er en duplisering av DNA, blir det i laboratoriet brukt multiplikasjon av nukleinsyremolekyler for å lage flere tusen kopier.
Denne metoden ble kalt polymerasekjedereaksjon (PCR). Mekanismen i denne prosessen ligner replikasjon in vivo, derfor benyttes lignende enzymer og buffersystemer for sin kurs.
funn
Replikasjon har en viktig biologisk betydningfor levende organismer. Overføringen av genetisk informasjon i celledeling er ikke uten fordobling av DNA-molekyler, derfor er det koordinerte arbeidet med enzymer viktig i alle stadier.
</ p>
