Innhold
- Hvorfor DNA-strengene har en retning
- Diskontinuerlig DNA-replikasjon kontra kontinuerlig replikasjon
- DNA Ligase
Den genetiske koden til levende organismer er inneholdt i kromosomene. DNA-molekylet er en dobbel helix som består av par av nukleotider, hver bestående av en fosfatgruppe, en sukkergruppe og en nitrogenbase. Strukturen til nukleotidene er asymetrisk, noe som betyr at de to trådene til dobbelt helix-DNA har motsatte retninger.
Når DNA-syntese finner sted under DNA-replikasjon, skilles de to strengene av den doble helixen. Replikering kan bare skje i fremre retning av hver tråd. Som et resultat blir den ene tråden kopiert kontinuerlig i retning fremover, mens den andre kopieres diskontinuerlig i segmenter som senere blir sammenføyd.
Hvorfor DNA-strengene har en retning
Sidene av DNA-molekylene med dobbel helix er bygd opp av fosfat og sukker mens lungene er bygd opp av nitrogenholdige baser. I samsvar med nummeret er karbonatomene i karbonkjedene eller ringene til organiske molekyler nummerert i rekkefølge. Karbonatomer i nitrogenholdige baser er nummerert 1, 2, 3, etc. For å skille de nummererte karbonatomer i sukkergruppene, er disse karbonene nummerert ved å bruke et primsymbol, dvs. 1, 2, 3, etc., eller en prim etc.
Det er fem karbonatomer i sukkergruppene, nummerert 1 til 5. Det 5 atomet har en fosfatgruppe festet til den mens de 3 karbonene lenker til en OH-gruppe. For å danne sidene av helixen kobler 5 fosfatet på den ene siden av sukkergruppen seg til 3 OH i det neste nukleotid. Sekvensen til denne strengen er 5 til 3.
Spolene til helixmolekylet dannes fra koblede nitrogenholdige baser. De fire basene i DNA-molekyler er adenin, guanin, cytosin og timin forkortet A, G, C og T. A- og T-basene kan danne en kobling, og G og C kan koble.
Når et nukleotid i 5- til 3-sekvenskjeden kobler seg til et annet nukleotid for å danne en spalte, har det andre nukleotidet den motsatte fosfat / OH-sekvensen. Dette betyr at den ene siden av helixen går i 5 til 3-retningen mens den andre siden løper i 3 til 5 retning.
Diskontinuerlig DNA-replikasjon kontra kontinuerlig replikasjon
DNA-syntese kan bare skje når de to trådene til dobbelt helixen er separert. Under DNA-replikasjon bryter et enzym heliksen og DNA-polymerase kopierer hver tråd. Strengen som løper i 5 til 3-retning kalles den ledende tråden, mens den andre tråden, med en 3 til 5-sekvens, er den hengende streng.
Polymerasen kan bare kopiere DNA i 5 til 3 retning. Dette betyr at den kontinuerlig kan gjenskape den ledende tråden når den beveger seg fra det opprinnelige separasjonspunktet langs tråden. For å kopiere den hengende streng, må polymerasen replikere bakover langs tråden til det opprinnelige separasjonspunktet.
Replikering stopper deretter, beveger seg opp tråden og beveger seg bakover igjen til det segmentet som allerede er kopiert. En serie koplede DNA-segmentkopier kalt Okazaki fragmenter produseres fra den hengende streng.
DNA Ligase
Når DNA-replikasjonen skrider frem, vil DNA-ligaseenzym skjøter Okazaki-fragmentene i en kontinuerlig streng. Denne kombinasjonen av kontinuerlig syntese av den ledende streng og stykkevis eller diskontinuerlig replikasjon av den hengende streng resulterer i to nye DNA-helikser når segmentene til den hengende streng er blitt samlet.
Hver nye doble helix har en stamstreng fra det opprinnelige DNA-molekylet og en nylig replikert streng, syntetisert av DNA-polymerasen. Når replikasjonen er avsluttet, er det ingen forskjell i de to kopiene av det opprinnelige DNA-molekylet, selv om den ene ble avledet gjennom kontinuerlig replikasjon, mens den andre hadde diskontinuerlig DNA-replikasjon.