Replikasjonsgaffel

Masur basert på Gluon (Alejandro Portos spanske versjon). Wikimedia Commons.

De Replikasjonsgaffel Det er poenget hvor DNA -replikasjon skjer, det kalles også et vekstpunkt. Den har en y, og når replikering skjer, blir gaffelen fortrengt av DNA -molekylet.

DNA -replikasjon er celleprosessen som involverer duplisering av genetisk materiale i cellen. Strukturen til DNA er en dobbel helix, og for å gjenskape innholdet, må den åpnes. Hver av strengene vil være en del av den nye DNA -kjeden, siden replikering er en semi -condom -prosess.

Replikeringsgaffelen er nettopp dannet mellom unionen mellom den nyskiltede mal- eller muggkjeder og duplex -DNA som ennå ikke er doblet. Når du starter DNA -replikasjon, kan en av strengene lett dobles, mens den andre kjeden står overfor et polaritetsproblem.

Enzymet som har ansvaret for polymerisering av kjeden - DNA -polymerase - syntetiserer bare DNA -strengen i 5 '-3' retning. Dermed er en streng kontinuerlig og den andre lider av en diskontinuerlig replikasjon, og genererer fragmenter av Okazaki.

DNA -replikering og replikasjonsgaffel

DNA er molekylet som holder nødvendig genetisk informasjon fra alle levende organismer - med unntak av noen virus.

Denne enorme polymeren sammensatt av fire forskjellige nukleotider (A, T, G og C) ligger i kjernen til eukaryotene, i hver av cellene som utgjør vevene til disse vesenene (bortsett fra i de modne røde blodlegemene til pattedyr, som som mangel på kjerne).

Det kan tjene deg: ufullstendig dominans eller semi -midtinens

Hver gang en celle deles, må DNAet replikeres for å kunne opprinnelig en dattercelle med genetisk materiale.

Ensrettet og toveis replikasjon

Replikering kan være ensrettet eller toveis, avhengig av dannelsen av replikasjonsgaffelen ved opprinnelsesstedet.

Logisk sett, når det gjelder replikering i en retning, dannes bare en gaffel, mens to gafler dannes i toveis replikasjon.

Enzymer involvert

For denne prosessen er et komplekst enzymatisk maskineri nødvendig, som raskt fungerer og som kan gjenskape DNA nøyaktig. De viktigste enzymer er DNA -polymerase, prima DNA, helikase -DNA, DNA -ligasa og topoisomerase.

Start på gaffelreplikasjon og formasjon

DNA -replikasjon starter ikke noe tilfeldig sted i molekylet. Det er spesifikke regioner i DNA som markerer begynnelsen på replikasjon.

I de fleste bakterier har bakteriekromosomet et enkelt utgangspunkt rik på AT. Denne sammensetningen er logisk, siden den letter åpningen av regionen (AT -parene er forent av to hydrogenbroer, mens GC -paret med tre).

Når DNA begynner å åpne, dannes en Y -formet struktur: replikasjonsgaffelen.

Forlengelse og bevegelse av mepque

DNA -polymerase kan ikke begynne syntesen av døtre fra bunnen av. Du trenger et molekyl som har en 3'F -slutt som polymerase har hvor du skal starte polymeriserende.

Denne gratis enden 3 'tilbys av et lite nukleotidmolekyl kalt First eller Primer. Den første fungerer som en slags krok for polymerase.

Kan tjene deg: Dihíbrido Cross

Med replikeringsforløpet har replikasjonsgaffelen muligheten til å mobilisere gjennom hele DNA. Passering av replikasjonsgaffelen etterlater to enkelt -bånd DNA -molekyler som leder dannelsen av dobbeltbånddøtre.

Gaffelen kan avansere takket være virkningen av helikase -enzymer som slapper av DNA -molekylet. Dette enzymet bryter hydrogenbroer mellom basepar og tillater gaffelforskyvning.

Avslutning

Replikering avsluttes når de to gaflene er ved 180 ° C av opprinnelsen.

I dette tilfellet snakker vi om hvordan replikasjonsprosessen i bakterier flyter, og det er nødvendig å fremheve hele torsjonsprosessen til det sirkulære molekylet som innebærer replikasjon. Topoisomerase har en relevant rolle i avvikling av molekylet.

DNA -replikasjon er semi -konservativ

Har du lurt på hvordan replikasjon i DNA oppstår? Det vil si fra dobbeltpropellen må en annen dobbel propell oppstå, men hvordan skjer det? I flere år var dette et åpent spørsmål blant biologer. Det kan være flere permutasjoner: to gamle tråder sammen og to nye sammen, eller en ny og en gammel kvinne for å danne den doble helixen.

I 1957 ble dette spørsmålet løst av forskere Matthew Meselson og Franklin Stahl. Replikeringsmodellen som ble foreslått av forfatterne var semi -semi -bevaring.

Meselson og Stahl uttalte at resultatet av replikasjon er to DNA -dobbeltpropellmolekyler. Hvert av de resulterende molekylene er sammensatt av en gammel streng (fra mor eller innledende molekyl) og en ny nylig syntetisert tråd.

Kan tjene deg: fenotypiske variasjoner

Polaritetsproblemet

Hvordan fungerer polymerase?

DNA-propellen dannes av to kjeder som kjører Antiparalle: en er i 5'-3 'og en annen 3'-5' retning.

Det mest fremtredende enzymet i replikasjonsprosessen er DNA -polymerase, som er ansvarlig for å katalysere foreningen av nye nukleotider som vil bli tilsatt i kjeden. DNA-polymerase kan bare utvide kjeden i 5'-3 'retning. Dette faktum hindrer samtidig duplisering av kjeder i replikasjonsgaffelen.

Fordi? Tilsetningen av nukleotidene forekommer i den frie enden 3'de er en hydroksylgruppe (-OH). Dermed kan bare en av kjedene enkelt forsterkes ved nukleotidterminaltilsetningen til slutten 3 '. Dette kalles den ledende eller kontinuerlige strengen.

Produksjon av Okazaki -fragmenter

Den andre strengen kan ikke forlenge, fordi den frie enden er 5 'og ikke 3' og ingen polymerase katalyserer tilsetningen av nukleotider til slutten 5 '. Problemet løses med syntese av flere korte fragmenter (fra 130 til 200 nukleotider), hver i normal retning av replikasjonen av 5 til 3 '.

Denne diskontinuerlige syntesen av fragmenter, ender med foreningen av hver av partene, reaksjon katalysert av DNA -ligasen. Til ære for oppdageren av denne mekanismen, Reiji Okazaki, kalles de små syntetiserte segmentene Okazaki -fragmenter.

Referanser

1. Alberts, f., Bray, d., Hopkin, k., Johnson, a. D., Lewis, J., Raff, m.,… & Walter, P. (2015). Essensiell cellebiologi. Garland Science.
2. Cooper, g. M., & Hausman, r. OG. (2004). Cellen: tilnærming molekylær. Medicinska Naklada.