DNA her hücreyi tanımlayan genetik materyaldir. Bir ...-den önce hücre çoğaltır ve yeni olarak ayrılır kızı hücreleri ikisinden de karyokinez veya az gösterme, biyomoleküller ve organeller hücreler arasında dağıtılmak üzere kopyalanmalıdır. DNA, içinde bulunan çekirdek, her yeni hücrenin doğru sayıda kromozomlar. DNA çoğaltma işlemine denir DNA kopyalama. Çoğaltma, birden çok işlemi içeren birkaç adımı izler proteinler replikasyon enzimleri olarak adlandırılır ve RNA. Ökaryotik hücrelerde, örneğin hayvan hücreleri ve bitki hücreleriDNA replikasyonu İnfazın S fazı esnasında Hücre döngüsü. DNA replikasyonu, organizmalarda hücre büyümesi, onarımı ve çoğalması için hayati önem taşır.
DNA veya deoksiribonükleik asit, bir molekül olarak bilinen nükleik asit. 5-karbon deoksiriboz şekeri, fosfat ve azotlu bir bazdan oluşur. Çift sarmallı DNA, bir sarmal içine bükülmüş iki spiral nükleik asit zincirinden oluşur çift sarmal şekillendirirler. Bu büküm DNA'nın daha kompakt olmasını sağlar. Çekirdeğin içine sığması için DNA, sıkıca sarılmış yapılara paketlenir.
kromatin. Kromatin oluşmaya başladı kromozomlar hücre bölünmesi sırasında. DNA replikasyonundan önce, kromatin gevşeterek hücre replikasyon makinesinin DNA ipliklerine erişmesini sağlar.DNA'nın kopyalanabilmesi için, çift sarmallı molekül iki tek sarmal halinde "sıkıştırılmış" olmalıdır. DNA'nın dört tabanı var adenin (A), timin (T), sitozin (C) ve guanin (G) iki tel arasında çiftler oluşturur. Adenin sadece timin ve sitozin ile çiftler sadece guanin ile bağlanır. DNA'yı gevşetmek için baz çiftleri arasındaki bu etkileşimler kırılmalıdır. Bu, DNA olarak bilinen bir enzim tarafından gerçekleştirilir. sarmal. DNA helikaz, hidrojen bağı telleri olarak bilinen bir Y şekline ayırmak için taban çiftleri arasında çoğaltma çatalı. Bu alan, çoğaltmanın başlaması için şablon olacaktır.
DNA 5 've 3' uçlarıyla gösterilen her iki şeritte de yönlüdür. Bu gösterim hangi yan grubun DNA omurgasına bağlı olduğunu gösterir. 5 'bitiş bağlı bir fosfat (P) grubuna sahipken, 3 'bitiş bir hidroksil (OH) grubunun eklenmiş olmasıdır. Bu yönlülük, sadece 5 'ila 3' yönünde ilerlediğinden çoğaltma için önemlidir. Ancak, çoğaltma çatalı iki yönlüdür; bir iplikçik 3 'ila 5' yönünde yönlendirilir (önde gelen tel) diğeri 5 'ila 3' yönündeyken (gergin iplik). Bu nedenle iki taraf, yön farkını karşılamak için iki farklı işlemle çoğaltılır.
Önde gelen iplik, çoğaltmak için en basit olanıdır. DNA zincirleri ayrıldıktan sonra, kısa bir parça RNA deniliyor astar boya telin 3 'ucuna bağlanır. Astar her zaman replikasyon için başlangıç noktası olarak bağlanır. Primerler enzim tarafından üretilir DNA primazı.
Bilinen Enzimler DNA polimerazlar yeni ipin uzama adı verilen bir süreçle oluşturulmasından sorumludur. Bilinen beş farklı tipte DNA polimeraz vardır. bakteriler ve insan hücreleri. E gibi bakterilerde. E. coli, polimeraz III polimeraz I, II, IV ve V hata kontrolü ve onarımından sorumludur. DNA polimeraz III, primer bölgesindeki şeride bağlanır ve replikasyon sırasında şeridi tamamlayıcı yeni baz çiftleri eklemeye başlar. Ökaryotik hücrelerde, polimerazlar alfa, delta ve epsilon, DNA replikasyonunda yer alan birincil polimerazlardır. Çoğaltma, ön şerit üzerinde 5 'ila 3' yönünde ilerlediğinden, yeni oluşan tel süreklidir.
gergin iplik çoklu primerlerle bağlanarak replikasyona başlar. Her primer sadece birkaç bazdan oluşur. DNA polimeraz daha sonra adı verilen DNA parçaları ekler Okazaki parçaları, primerler arasındaki şeride. Bu çoğaltma işlemi, yeni oluşturulan parçalar ayrıldığından süreksizdir.
Hem sürekli hem de süreksiz teller oluşturulduktan sonra, ekzonükleaz orijinal ipliklerden tüm RNA primerlerini çıkarır. Bu primerler daha sonra uygun bazlarla değiştirilir. Başka bir eksonükleaz, yeni oluşan DNA'yı hataları kontrol etmek, kaldırmak ve değiştirmek için “prova eder”. Başka bir enzim DNA ligaz Okazaki parçalarına katılır ve tek bir birleşik şerit oluşturur. DNA polimeraz sadece 5 ′ ila 3 ′ yönünde nükleotidler ekleyebildiğinden lineer DNA'nın uçları bir problem oluşturur. Ana iplikçiklerin uçları telomerler adı verilen tekrarlanan DNA dizilerinden oluşur. Telomerler, yakınlardaki kromozomların kaynaşmasını önlemek için kromozomların sonunda koruyucu kapaklar olarak işlev görür. Özel tipte bir DNA polimeraz enzimi telomeraz DNA'nın uçlarındaki telomer dizilerinin sentezini katalize eder. Tamamlandığında, ana iplikçik ve tamamlayıcı DNA iplikçik tanıdık içine sarılır çift sarmal şekillendirirler. Sonunda, çoğaltma iki DNA molekülleriher biri ana molekülden bir iplik ve bir yeni iplik içerir.
DNA replikasyonu aynı üretimdir DNA sarmalları tek sarmallı bir DNA molekülünden. Her molekül, orijinal molekülden bir iplikçik ve yeni oluşturulmuş bir iplikçikten oluşur. Kopyalamadan önce DNA açılır ve ayrılır. Çoğaltma için bir şablon görevi gören bir çoğaltma çatalı oluşturulur. DNA'ya bağlanan primerler ve DNA polimerazlar 5 ila 3 3 yönünde yeni nükleotit sekansları ekler.
Bu ekleme, önde gelen şeritte süreklidir ve geri kalan şeritte parçalanmıştır. DNA iplikçiklerinin uzaması tamamlandığında, iplikçikler hatalar açısından kontrol edilir, onarımlar yapılır ve DNA'nın uçlarına telomer dizileri eklenir.