Co je DNA reduplication? Proces redundace DNA

DNA molekula je struktura v chromozómu. Jeden chromozom obsahuje jednu takovou molekulu sestávající ze dvou vláken. Reduplikace DNA je přenos informací po samoreprodukci vláken z jedné molekuly do druhé. Je vlastně jak DNA, tak RNA. V tomto článku je zvažován proces redukce DNA.

Obecné informace a typy syntézy DNA

Je známo, že vlákna v molekule jsou zkroucené. Nicméně, když začne proces DNA reduplication, oni despiralize, pak jdou do stran, a nová kopie je syntetizována na každém. Po dokončení se objeví dvě zcela identické molekuly, z nichž každá je matka a dceřiné vlákno. Tato syntéza se nazývala semikonzervativní. Molekuly DNA se pohybují pryč, zůstanou současně v jediném centromere a nakonec odcházejí pouze tehdy, když tento centromér začne proces dělení.

Jiný typ syntézy se nazýval reparative. Na rozdíl od předchozího, není spojen s žádnou buněčnou fází, ale začíná, když dojde k poškození DNA. Pokud jsou příliš rozsáhlé, buňka nakonec zemře. Pokud je poškození místně, můžete ji obnovit. V závislosti na problému se okamžitě zotaví samostatný nebo dva řetězce DNA. Toto, jak se také nazývá, neplánovaná syntéza netrvá dlouho a nevyžaduje velké vstupy energie.
Když se ale dochází k redukci DNA, spotřebovává se spousta energie, materiál se prodlužuje po celé hodiny.
Reduplikace je rozdělena do tří období:

• zahájení;
• Prodloužení;
• ukončení.

Zvažte tuto sekvenci redukce DNA podrobněji.

Zahájení

V lidské DNA existuje několik desítek miliónů nukleotidových párů (u zvířat je pouze sto devadesát). DNA redukce začíná na mnoha místech řetězce z následujících důvodů. Ve stejnou dobu dochází k transkripci v RNA, ale v době syntézy DNA se zastaví na některých místech. Proto před takovým procesem se v cytoplazmě buňky akumuluje dostatečné množství látky, aby se zachovala exprese genů a že není narušena životně důležitá aktivita buňky. Vzhledem k tomu musí proces postupovat co nejrychleji. Překlad během tohoto období se provádí a přepis není proveden. Jak ukázal výzkum, redukce DNA nastává okamžitě v několika tisících bodech - malých oblastech s určitou sekvencí nukleotidů. Jsou spojeny speciálními iniciačními proteiny, ke kterým se přidávají další enzymy DNA reduplication.

Fragment DNA, kde dochází k syntéze, se nazývá replikon. Začíná od místa původu a končí, když enzym dokončí replikaci. Replicon je samostatný a poskytuje celý proces s vlastní ochranou.
Proces nemůže začít ze všech bodů najednou, někde začíná dříve, někde - později - může proudit v jednom nebo dvou protichůdných směrech. Události se vyskytují v následujícím pořadí:

• replikační vidlička;
• RNA primer.

Replikační zástrčka

Tato část je proces, při kterém dochází k syntéze deoxyribonukleových přízí na odpojených řetězcích DNA. Vidlice tvoří tzv. Redukční oko. Proces předchází řada akcí:

• uvolnění od spojení s histonů v nucleosome - enzymy, jako je například replikační DNA methylace, acetylace, fosforylace a produkují chemické reakce, které vedou k proteiny ztrácejí svůj kladný náboj, který usnadňuje jejich uvolňování;
• despiralizace je odvíjení, což je nezbytné pro další uvolňování nití;
• porušování vodíkových vazeb mezi řetězci DNA;
• jejich divergence v různých směrech molekuly;
• fixace, vyskytující se pomocí proteinů SSB.

RNA primer

Syntéza se provádí enzymem nazvaným DNA polymeráza. Nicméně, on nemůže sám začít, proto to dělají jiné enzymy, RNA polymerázy, nazvané primery RNA. Syntetizují se paralelně s deoxyribonukleovými vlákny komplementární princip. Iniciace tedy končí syntézou dvou primerů RNA na dvou vláknech DNA, které byly roztrhány a rozloženy v různých směrech.

Prodloužení

Toto období začíná přidáním nukleotidu a 3 `konce primeru RNA, který se již provádí uvedenou DNA polymerázou. K prvnímu připojí druhý, třetí nukleotid a tak dále. Základy nového vlákna jsou spojeny s mateřským řetězcem vodíkové vazby. Předpokládá se, že syntéza vlákna probíhá ve směru 5 `- 3`.
Tam, kde dochází k replikační vidličce, syntéza probíhá průběžně a prodlužuje se současně. Proto se taková nit nazývá vedoucí nebo vedoucí. Na něm se již nepoužívají primery RNA.

Nicméně, na protilehlého řetězce mateřské DNA nukleotidy nadále připojit RNA primer, a deoxyribonukleové řetězec je syntetizován v opačném směru od vidlice replikace. V tomto případě se nazývá zpoždění nebo zpoždění.

Na zaostávajícím vláknu dochází k fragmentaci syntézy, kde na konci jedné sekce začíná syntéza na jiném blízkém místě použitím stejného primeru RNA. Existují tedy dva fragmenty retardovaného řetězce, které jsou spojeny DNA a RNA. Získali jména fragmentů Okazaki.

Pak se vše opakuje. Pak spojeny další obrat šroubovice, vodík roztržení komunikační závitem do stran, což vede řetěz prodloužené na zaostávání syntetizuje fragment RNA primeru, načež - Okazaki fragment. Poté se na retardovaném vláknu rozloží RNA primery a fragmenty DNA se spojují do jednoho. Takže na tomto řetězci dochází současně:

• tvorba nových primerů RNA;
• syntéza fragmentů Okaucasi;
• destrukce primerů RNA;
• shromáždění do jednoho řetězce.

Ukončení

Proces pokračuje, dokud se nevrátí dvě replikační vidle nebo se jeden z nich blíží ke konci molekuly. Po setkání s vidličkami se dceřiné prameny DNA spojují enzymem. V případě, že se zástrčka posunula na konec molekuly, redukce DNA končí pomocí speciálních enzymů.

Oprava

V tomto procesu je důležitá role při kontrole (nebo korekci) reduplicace. Všechny čtyři typy nukleotidů vstupují do místa syntézy a pomocí dvojice pokusů DNA polymeráza vybírá ty, které jsou potřebné.

Požadovaný nukleotid musí být schopen tvořit tolik vodíkových vazeb, jako je analogický nukleotid na matricovém řetězci DNA. Navíc musí existovat určitá konstantní vzdálenost mezi kostrou cukru a fosfátu, která odpovídá třem kruhům v obou podkladech. Pokud nukleotid nesplňuje tyto požadavky, spojení nedojde.
Kontrola se provádí předtím, než je začleněna do řetězce a před začleněním následujícího nukleotidu. Potom se vytvoří vazba v kostře cukrového fosfátu.

Mutational variability

Mechanismus DNA redukce, navzdory vysokému procentu přesnosti, má vždy poruchy v vláknech, nazývané především "genové mutace". Přibližně tisíc nukleotidových párů představuje jednu chybu, která se nazývá redukce nákazy.

Stává se to z různých důvodů. Například s vysokou nebo nízkou koncentrací nukleotidů, deaminace cytosinu, přítomnost mutagenů v oblasti syntézy a další. V některých případech mohou být chyby opraveny pomocí opravných procesů, v jiných jsou opravy nemožné.

Pokud se poškození dotklo neaktivního místa, chyba nebude mít závažné důsledky, pokud dojde k procesu redukce DNA. Sekvence nukleotidu konkrétního genu se může projevit sama chybou nesouladu. Pak je situace odlišná a negativní výsledek může být jak smrt této buňky, tak smrt celého organismu. Je třeba také vzít v úvahu to genové mutace založené na mutační variabilitě, což činí genetický fond více ohebný.

Methylace

V době syntézy nebo ihned po ní jsou řetězy methylovány. Předpokládá se, že osoba potřebuje tento proces, aby vytvořila chromozomy a regulovala transkripci genů. U bakterií slouží tento proces k ochraně DNA před rozštěpením enzymů.