DNA Replikasyon Mekanizması (diyagramlarla açıklanmıştır)

DNA replikasyon mekanizması!

DNA replikasyonunun tüm süreci birçok adımda tartışılabilir. Bu adımlar, bir düzineden fazla enzimin ve protein faktörünün kullanılmasını gerektirir. İlk önce yarı muhafazakar replikasyon modu sırasında çift sarmalın çözülmesi gerçekleşir.

Bu iki şerit kolayca ayrılabilir çünkü iki şeridi tutan hidrojen bağları diğer kimyasal bağların aksine çok zayıftır. Bu iki tel ayrıldığında, bir telin her bir kısmı diğer telin tamamlayıcı kısmını oluşturur.

İki ebeveyn dizisi tamamen ayrılmaz, ancak çoğaltma çatalı olarak bilinen şeye açılır. Sonuç olarak, A karşısında, T uygun, C karşısında; G gelirdi vb. Bu işlem nedeniyle kesin nükleotid dizisi otomatik olarak oluşacaktır.

Böylece, DNA sarmalının yenilenmesi, çift sarmallı bir DNA molekülü oluşturmak üzere taze oluşturulmuş kompleman ile birleşen bir sarmal orijinal sarmalının meydana gelmesiyle oluşur. Bu tür bir çoğaltma, ayrıca fermuar çoğaltma olarak da adlandırılır. Yukarıda tartışılan DNA replikasyonu modu, daha sonra farklı türlerin deneyleriyle doğrulanmıştır.

DNA replikasyonunun detayları aşağıdaki başlıklar altında tartışılabilir:

1. Deoksiribonükleozitlerin aktivasyonu:

DNA'nın dört nükleosidinin yani AMP, GMP, CMP ve TMP, çekirdekte serbestçe yüzerken bulunur. Hepsi ATP, ATTP, GTP, CTP ve TTP denilen deoksiribonükleozit trifosfatazları oluşturmak için aktive edilir. Bu aşamada gerekli olan enzim fosforilazdır ve aşamaya fosforilasyon denir.

2. Başlangıç ​​noktasını tanıma:

DNA molekülü replikasyonu hangi yerde başlamalı? Belirli bir noktadan DNA molekülünün gevşemesi başlar. Bu özel noktaya başlangıç ​​noktası denir. DNA molekülü üzerindeki başlangıç ​​noktasını belirlemek için spesifik başlatıcı proteinlere ihtiyaç vardır.

Virüslerde ve bakteriler gibi prokaryotlarda, sadece bir çoğalma kaynağı olabilir. Büyük DNA molekülüne sahip ökaryotlarda, sonunda birbirleriyle birleşen birçok replikasyon başlangıç ​​noktası (orijini) olabilir.

3. DNA molekülünün çözülmesi:

DNA çift sarmalı, zayıf hidrojen bağlarının parçalanmasıyla DNA'nın tek sarmallarına çözülür ve çözülür. Helezonin çözülmesi, enzim helislerinin yardımı ile sağlanır. Topoizomerazlar adı verilen enzimler, DNA sarmalının ayrılmasına yardımcı olan bir DNA teli kesip birleştirir.

Yüksek oranda birbirine bağlanmış iki halat, kuvvet uygulanarak ayrılırsa, iki halat ipi, kuvvet uygulaması durdurulduktan hemen sonra otomatik olarak şarabın arasına girer. Birbirine sarılmış ipin tellerinden biri kesilirse, gerginlik hafifletilir ve iki tel bir araya gelemez.

Topoizomerazlar gibi enzimler böylece DNA iplikçiklerinin gerilimini hafifletir ve iki iplikçik ipi ayrılır. Aslında, bu çift sarmallı DNA kopukluğunun açılması nedeniyle daha sonra Y-şekilli bir çoğaltma çatalı olarak uzanan kabarcıklar oluşur. Bakterilerde ve birçok DNA fajında, bu genişleme iki yönlüdür.

4. RNA primerinin oluşumu:

DNA yönlendirmeli RNA polimerazı RNA primeri oluşturur. DNA şablonundan oluşturulmuş primer adı verilen mevcut küçük zincire eklenmesi nispeten kolaydır (Şekil 6.17). Bu, RNA primerinin kısa bir segmentinin senteziyle gerçekleştirilir.

Bu, deoksiribonükleotitlerin eklendiği ribonükleotitlerin sekansında 3 ′ hidroksil bir uç üretir. RNA primer sonunda yeni sentezlenen deoksiribonükleotit zincirinde bir boşluk bırakarak enzimatik olarak uzaklaştırılır. Bu boşluk doldurulmalı.

Yeni DNA zincirlerinin oluşumu:

Enzim DNA polimerazı, nükleotidleri sadece 5′-3′ yönünde polimerize edebilir. DNA polimerazı, deoksiribonükleotidin şablona yönelik yoğunlaştırılmasından sorumludur.

triphosphatases. Yeni tamamlayıcı iplikçiklerin sentezi, primerin 3 ′ OH terminusundan ilerleyerek 5 imer - 3 ′ yönünde uzama veya büyümeye neden olur.

İki DNA dizisinin antiparalel doğrultuda olması nedeniyle, iki dizinin ters yönde meydana gelen büyüme ile sentezlenmesi gerekir. Deoksiribonükleotitlerin eklenmesi, ATP varlığında DNA polimeraz ile yapılır.

Enzim, sürekli bir parçada 5 ′ -3 ′ yönünde yeni bir iplikçik sentezler ve buna lider iplikçik adı verilir. Diğer DNA teli üzerinde, enzim RNA primerinden başlayarak tekrar 5′-3 ′ yönünde küçük parçalar halinde DNA parçaları oluşturur.

Astar primaz enzimi yardımı ile oluşturulur. Küçük parçalara Okazaki parçaları denir. Sürekli bir kızak zinciri üretmek için bir araya getirilirler. DNA ligazının yardımıyla ((birleştirme)) Bu iplikçik, geciktirici iplikçik olarak adlandırılır.

RNA primerlerinin çıkarılması:

Küçük Okazaki fragmanları oluşturulduktan sonra, RNA primer DNA polimerazın eksonükleaz aktivitesi ile 5 uçtan birer birer çıkarılır.

Prova okuma ve DNA onarımı:

Baz eşleşmesinin özgüllüğü, tam bir çoğaltma sağlar. Her nasılsa, yanlış bazların 10, 000'de nadir bir frekansta girmesi mümkündür. Yanlış girilen bu bazlar, enzim DNA polimeraz aktivitesi ile giderilebilir.

Mutasyon yoluyla DNA sarmalına girilen yanlış bazlar bile (DNA'nın kanıt okuma mekanizmasından kaçan) onarım enzimleri tarafından tanımlanabilir ve düzeltilebilir. Bu onarım enzimleri (örneğin nükleazlar), DNA'nın defeksiyon segmentini keser ve normal doğru segmenti ekler ve birleştirir (enzim ligazı ile).

Onarılabilecek bir diğer hasar UV ışımasıdır. Bu gibi durumlarda, timin gibi pirimidinler, timin dimerini oluşturur. Böyle bir dimerin oluşumu replikasyonu bloke eder. Böyle bir kusur, hatalı TT dinükleotidi eksize eden enzimatik olarak onarılabilir. Kusur daha sonra doğru nükleotit komplemanının enzimatik eklenmesi ile tekrarlanır.