Зміст
Генетичний код живих організмів міститься в ДНК хромосом. Молекула ДНК - це подвійна спіраль, що складається з пар нуклеотиди, кожна складається з фосфатної групи, цукрової групи та азотної основи. Структура нуклеотидів асиметрична, тобто два ланцюги ДНК подвійної спіралі мають протилежні напрямки.
Коли синтез ДНК відбувається під час реплікації ДНК, дві нитки подвійної спіралі відокремлюються. Реплікація може відбуватися лише у напрямку вперед кожної нитки. В результаті одна нитка безперервно копіюється у напрямку вперед, а друга копіюється безперервно у сегменти, які згодом з'єднуються.
Чому нитки ДНК мають напрямок
Сторони молекули ДНК подвійної спіралі складаються з фосфатні та цукрові групи в той час як переклади складаються азотисті основи. За умовою атоми вуглецю у вуглецевих ланцюгах або кільцях органічних молекул нумеруються послідовно. Атоми вуглецю в азотистих базах пронумеровані 1, 2, 3 і т. Д. Для розмежування пронумерованих атомів вуглецю цукрових груп ці вуглеці нумеруються за допомогою простого символу, тобто 1, 2, 3 і т.д., або одного простого тощо.
У групах цукру п’ять атомів вуглецю, які пронумеровані від 1 до 5. У 5 атома є а фосфатна група прикріплені до нього, поки 3 вуглецеві посилання на ОН група. Щоб утворити сторони спіралі, 5 фосфатів з одного боку цукрової групи пов'язують з 3 ОН наступного нуклеотиду. Послідовність цієї нитки така 5 - 3.
Штани молекули спіралі формуються з пов'язаних азотистих основ. Чотири основи в молекулах ДНК - аденін, гуанін, цитозин і тимін, скорочено A, G, C і T. Основи A і T можуть утворювати зв'язок, а G і C можуть пов'язувати.
Коли нуклеотид з ланцюга від 5 до 3 послідовностей зв'язується з іншим нуклеотидом, щоб утворити ланцюг, інший нуклеотид має протилежну послідовність фосфат / ОН. Це означає, що одна сторона спіралі проходить у напрямку від 5 до 3, а інша сторона - в напрямку 3 - 5 напрямок.
Переривчаста реплікація ДНК проти безперервної реплікації
Синтез ДНК може відбуватися лише тоді, коли дві нитки подвійної спіралі розділені. Під час реплікації ДНК фермент розриває спіраль і ДНК-полімераза копіює кожну пасмо. Пасмо, що рухається в напрямку від 5 до 3, називається провідною ланцюжком, тоді як інша нитка, що має послідовність від 3 до 5, - це відстаюча нитка.
Полімераза може копіювати ДНК лише в 5 - 3 напрямок. Це означає, що вона може безперервно копіювати провідну нитку під час руху від початкової точки поділу вздовж нитки. Для копіювання відстаючої нитки полімераза повинна повторюватись назад по ланцюжку до початкової точки поділу.
Потім реплікація зупиняється, рухається вгору за ниткою і знову рухається назад до вже скопійованого сегмента. Серія роз'єднаних сегментів ДНК називається Фрагменти Оказакі виробляються з відстаючої нитки.
ДНК-лігаза
По мірі реплікації ДНК прогресує Фермент ДНК-лігази з'єднує фрагменти Оказакі в суцільну нитку. Ця комбінація безперервного синтезу провідної нитки та кусочно або переривчаста реплікація відстаючої нитки призводить до появи двох нових спіралей ДНК після з'єднання сегментів відстаючої ланцюга.
Кожна нова подвійна спіраль має материнську ланцюг з вихідної молекули ДНК та знову повторювану ланцюг, синтезовану ДНК-полімеразою. Коли реплікація завершилася успішно, немає різниці у двох примірниках вихідної молекули ДНК, хоча одна була отримана шляхом безперервної реплікації, а друга мала розривну реплікацію ДНК.