Зміст
Дезоксирибонуклеїнова кислота або ДНК містить генетичну інформацію, передану від одного покоління до наступного. У вашому організмі кожна клітина містить принаймні один набір всього вашого генетичного комплементу, розміщеного в 23 різних хромосомах. Насправді більшість ваших клітин має два набори, по одному від кожного з батьків. Перш ніж клітина може поділитися, вона повинна точно копіювати свою ДНК, щоб кожна дочірня клітина отримувала повну і правильну генетичну інформацію. Реплікація ДНК включає процес коректури, що допомагає забезпечити точність.
Структура ДНК
ДНК - це довга молекула з основою чергуються цукрових і фосфатних груп. По одній із чотирьох нуклеотидних основ - аденін (A), гуанін (G), цитозин (C) та тимін (T) - висить з кожної одиниці цукру. Послідовність чотирьох основ створює генетичний код для виготовлення білків. Нуклеотиди двох ланцюгів ДНК зв’язуються один з одним, утворюючи знайомі структури подвійної спіралі. Основні правила спарювання вимагають, щоб A зв'язувався лише з T і C, зв'язувався лише з G. Клітина повинна підкорятись цим правим парування під час реплікації, щоб підтримувати точність і уникати мутацій.
Реплікація
Реплікація напівконсервативна: щойно реплікувані спіралі містять оригінальну нитку та знову синтезовану. Оригінальна пасмо служить шаблоном для створення нової пасма. Ферменти хелікази розпакують подвійну спіральну структуру для оголення двох ниток шаблону. Ферментна ДНК-полімераза відповідає за зчитування кожного нуклеотиду на шаблоні і додавання комплементарної основи на витягнуту нову ланцюг. Наприклад, коли полімераза зустрічає G-основу на шаблоні шаблону, вона додає до нової ланцюга цукро-фосфатну одиницю, що містить C-основу.
Коректування
ДНК-полімераза - чудовий фермент. Він не тільки збирає нові ланцюги ДНК по одній основі, але й коригує нову ланцюжок під час її проходження. Фермент може виявити неправильну основу на новій нитці, створити резервну копію однієї одиниці цукру, відірвати погану основу, замінити її на правильну основу і відновити реплікацію нитки шаблону. Здатність вибивати неправильну основу, яка називається активністю екзонуклеаз, вбудована в комплекси ДНК-полімерази. Коректування призводить до швидкості точності близько 99 відсотків.
Невідповідність ремонту
Точна реплікація є достатньо важливою, щоб у клітинах розвинувся вторинний механізм виправлення помилок, який називається виправленням невідповідності ДНК, щоб виправити помилки, які ДНК-полімераза пропускає. Ремонтна техніка виявляє невідповідність, перевіряючи структуру спіралі ДНК на предмет деформацій. Сімейство ферментів Mut виявляє невідповідність, ідентифікує щойно скопійовану нитку, знаходить відповідне місце для розщеплення нитки та видаляє частину, що містить невідповідність. Потім ДНК-полімераза ресинтезує видалену частину. На відміну від однобазового ремонту, який ДНК-полімераза виконує під час коректури, механізм відновлення невідповідності може замінити тисячі підстав для здійснення одного ремонту.