ما هو مضاعفة الحمض النووي؟ عملية تكرار الحمض النووي

يقع في هيكل الكروموسومات - جزيء الحمض النووي. يحتوي على واحد كروموسوم جزيء واحد يتألف من شقين. مضاعفة الحمض النووي - هي نقل المعلومات بعد الاستنساخ الذاتي من المواضيع من جزيء واحد إلى آخر. ومن الأمور الملازمة في كل من الحمض النووي والحمض النووي الريبي. تتناول هذه المقالة عملية تكرار الحمض النووي.

معلومات عامة وأنواع من الحمض النووي

ومن المعروف أن الغزل الملتوية في الجزيء. ومع ذلك، عندما تبدأ عملية تكرار الحمض النووي، وأنها dispiralized، ثم يتنحى، وعلى كل نسخة جديدة يتم تصنيعه. وعند الانتهاء هناك نوعان من جزيئات متطابقة تماما، كل واحد منها وجود الأم والطفل موضوع. وهذا ما يسمى التوليف شبه المحافظ. يتم نقل جزيئات DNA، في حين تبقى في السنترومير واحد، وأخيرا تختلف فقط عندما تبدأ هذه العملية تقسيم السنترومير.

ويطلق على نوع آخر التوليف الترميمي. انه، على عكس سابقتها، لا يرتبط مع أي مرحلة الخلية، ولكن يبدأ في حالة من الحمض النووي من التلف. إذا كانت أيضا طبيعة واسعة النطاق، الخلية تموت في نهاية المطاف. ومع ذلك، إذا كان الضرر المحلي، ثم يمكنك استعادتها. اعتمادا على المشكلة التي سيتم ترميمها أو فصل نوعي من الحمض النووي في آن واحد. هذا، كما يطلق عليه، والتوليف غير مقرر لا يستغرق وقتا طويلا ولا تتطلب الكثير من الطاقة.
ولكن عندما يكون هناك مضاعفة من الحمض النووي، ثم قضى الكثير من الطاقة، المادة، امتدت على طول ساعته.
ينقسم مضاعفة إلى ثلاث فترات:

• بدء.
• استطالة.
• الإنهاء.

دعونا ننظر في تسلسل تكرار الحمض النووي.

استهلال

في الحمض النووي البشري - بضع عشرات الملايين من الأزواج الأساسية (الحيوانات التي يبلغ عدد فقط مائة وتسعة). يبدأ مضاعفة DNA في أماكن كثيرة سلسلة للأسباب التالية. في نفس الوقت تقريبا في RNA يحدث النسخ، ولكن في تركيب DNA وعلقت في بعض المواقع المختارة. ولذلك، فإن مثل هذه العملية قبل على كمية كافية من المادة تتراكم في سيتوبلازم الخلايا من أجل دعم التعبير الجيني والنشاط الخلوي التي لم يتم كسرها. في ضوء ذلك، ينبغي أن تأخذ عملية مكان في أسرع وقت ممكن. بث خلال هذه الفترة القيام بها، وعدم إجراء النسخ. وقد أظهرت الدراسات أن مضاعفة DNA يحدث مرة واحدة في عدة آلاف نقطة - مناطق صغيرة مع تسلسل النوكليوتيدات محددة. وانضم إليهم البروتينات البادئ الخاصة، والتي بدورها انضم إنزيمات أخرى من تكرار الحمض النووي.

ويطلق على جزء DNA الذي يتم تصنيعه في ريبليكون. ويبدأ من البداية وينتهي عند إنهاء انزيم النسخ المتماثل. ريبليكون غير مستقلة، وكذلك لوازم العملية برمتها من البرامج الخاصة به.
قد لا تبدأ العملية من جميع النقاط في وقت واحد، في مكان ما أن تبدأ في وقت سابق، في مكان ما - في وقت لاحق. ويمكن أن تحدث في واحد أو في اتجاهين متعاكسين. الأحداث تجري في الترتيب التالي عند الصورة:

• تكرار الشوك.
• RNA التمهيدي.

شوكة تكرار

ويعرض هذا الجزء من العملية حيث في خيوط قطع تم تجميعها خيوط النووي الريبي منقوص الأكسجين DNA. المقابس وبالتالي تشكيل ما يسمى عين النسخ المتماثل. ويسبق هذه العملية عن طريق عدد من الإجراءات:

• الإفراج عن اتصال مع الهستونات في جسيم نووي - الانزيمات مثل مثيلة تكرار الحمض النووي، أستلة، والفسفرة إنتاج التفاعلات الكيميائية التي تنتج بروتينات تفقد شحنة موجبة في أن تسهل الإفراج عنهم.
• despiralization - هو الفك، وهو أمر ضروري من أجل تحرير المزيد من المواضيع.
• كسر الروابط الهيدروجينية بين فروع DNA.
• الاختلاف في الجانبين مختلفة من جزيء.
• تثبيت تحدث باستخدام بروتينات SSB.

RNA التمهيدي

التوليف يحمل انزيم يسمى DNA البلمرة. ومع ذلك، لبدء تلقاء نفسه انه لا يستطيع، لذلك الانزيمات الأخرى - بوليميريز RNA، وهو ما يسمى أيضا الاشعال RNA. تم تجميعها في مسارات متوازية من النووي الريبي منقوص الأكسجين على مبدأ التكامل. وهكذا، فإن الشروع في تركيب RNA من طرفي، وهما الاشعال وغادرت تمزق خيوط DNA.

استطالة

وتبدأ هذه الفترة من إضافة النوكليوتيدات و "نهاية 3 من RNA التمهيدي، الذي يحمل البلمرة DNA التي سبق ذكرها. التي يعلقها على الثانية الأولى، النوكليوتيدات الثالثة، وهلم جرا. ترتبط قاعدة موضوع جديدة إلى سلسلة الوالدين من روابط هيدروجينية. ويعتقد أن تركيب الغزل في 5 '- 3 ".
حيث تحدث في جانب شوكة النسخ المتماثل توليف يحدث باستمرار، وفي الوقت نفسه يطيل. لذلك، ويسمى هذا الموضوع الرائدة أو الكبرى. وقالت رنا لم يعد تشكيل التمهيدي.

ومع ذلك، على حبلا الآخر من الأم تستمر النيوكليوتيدات DNA للانضمام التمهيدي RNA، ويتم تصنيعه سلسلة النووي الريبي منقوص الأكسجين في الاتجاه المعاكس من شوكة النسخ المتماثل. في هذه الحالة، ويسمى تأخرت أو متخلفة.

على حبلا متخلفة يحدث التوليف في شظايا، حيث جزء نهاية واحدة من التوليف يبدأ في مكان آخر بالقرب من استخدام نفس RNA التمهيدي. وبالتالي، هناك وانضم اثنان تأخر جزء سلسلة الحمض النووي والحمض النووي الريبي. ما يطلق عليه شظايا أوكازاكي.

ثم يتم تكرار كل شيء. ثم تقسم بدورها آخر من الحلزون والهيدروجين انفجر موضوع الاتصالات على الجانبين، مما أدى سلسلة تطول في المتخلفة توليفها التالية جزء التمهيدي RNA، وعندها - شظايا أوكازاكي. بعد ذلك، في RNA تأخر حبلا يتم تدمير الاشعال وانضم شظايا الحمض النووي في واحد. حتى هذه الدائرة تجري في نفس الوقت:

• تشكيل التمهيدي RNA جديد؛
• تجميع شظايا أوكازاكي.
• تدمير الاشعال RNA.
• لم شملهم في دائرة واحدة.

نهاية

وتستمر عملية طويلة مثل اثنين لا تفي شوكة التكرار، أو واحد منهم سوف يأتي إلى نهاية جزيء. بعد الاجتماع، وانضم الشوك DNA جدائل ابنة بواسطة انزيم. في الحالة، إذا تم نقل المكونات في نهاية جزيء، مضاعفة DNA ينتهي باستخدام إنزيمات خاصة.

تصحيح

في هذه العملية، يتم تعيين دورا هاما في التحكم (أو تصحيح) من النسخ المتماثل. لوضع يتلقى تجميع كل أربعة أنواع من النيوكليوتيدات، والتحقيق من قبل الاقتران DNA بوليميريز يختار تلك التي يحتاجها.

النوكليوتيدات المطلوب لتكون قادرة على تشكيل روابط هيدروجينية وكذلك النوكليوتيدات مماثلة على حبلا قالب DNA. وعلاوة على ذلك، بين العمود الفقري السكر فوسفات يجب أن يكون على مسافة ثابتة معينة الموافق ثلاث حلقات في القاعدتين. إذا لم النوكليوتيدات تلبية هذه المتطلبات، والاتصال لن يحدث.
ويتم التحكم من قبل دمجه في الدائرة وقبل تشغيل النوكليوتيدات اللاحقة. بعد ذلك، الاتصال إلى saharofosfata العمود الفقري.

تقلب تغيري

آلية تكرار الحمض النووي، على الرغم من أن نسبة عالية من الدقة دائما الاضطرابات في خيوط، والتي تسمى في الغالب "الطفرات الجينية". نحو ألف زوج قاعدي، هناك خطأ واحد أن konvariantnaya يسمى مضاعفة.

يحدث ذلك لأسباب مختلفة. على سبيل المثال، في تركيزات عالية أو منخفضة جدا من النيوكليوتيدات نزع الأمين من السيتوزين، ووجود المطفرة في تركيب كليهما. في بعض الحالات، يمكن تصحيح الخطأ من خلال عمليات الإصلاح في تصحيح يصبح الآخر مستحيل.

إذا كان الضرر أثرت على مساحة النوم، لن يكون خطأ عواقب وخيمة عندما يكون هناك عملية تكرار الحمض النووي. يمكن أن يحدث تسلسل النوكليوتيدات من الجينات مع الخطأ التزاوج. ثم أنها ليست كذلك، ونتيجة سلبية يمكن أن يكون مثل وفاة الخلية، وموت الكائن الحي كله. وينبغي أيضا أن يوضع في الاعتبار أن الطفرات الجينية وبناء على قابلية تغيري، الأمر الذي يجعل من الجينات من المرونة.

مثيلة

في وقت التوليف، أو مباشرة بعد حدوثه سلاسل الحامض. ويعتقد أن هذه العملية ضرورية للإنسان أن تشكل الكروموسومات وتنظيم النسخ الجيني. في هذه العملية بكتيريا الحمض النووي يخدم حماية ضد قطع الانزيمات.