DNA replica Steps

DNA è conosciuto come il 'progetto di vita'. È stato scoperto da James Watson, un biologo presso l'Indiana University e Fransis Crick, un fisico. Il duo ha lavorato presso il Laboratorio Cavendish di Cambridge, in Inghilterra, la struttura del DNA. Nonostante i molti ostacoli e difficoltà, sono riusciti a annunciare al mondo, di aver "trovato il segreto della vita". Questo segreto della vita è ciò che tutti noi conosciamo come DNA. Questa molecola subisce processo replicazione del DNA. Così, la replica risultati del DNA a due molecole di DNA. Questo articolo tratterà eucariotiche fasi di replicazione del DNA e passi replica procarioti. Ma, in primo luogo ci consentono di comprendere la struttura del DNA.

Struttura del DNA

DNA (acido desossiribonucleico) è una struttura a doppio filamento, che ha molte catene di materiale genetico in forma di cromosomi. Ci sono due filamenti complementari che formano una doppia elica. I due filamenti di DNA eseguire anti-paralleli tra loro. Un filo viene eseguito nel '→ 3' 5 direzione e l'altro in direzione parallela di 3 '→ direzione 5'. Ogni filamento ha una estremità 5 'fosfato e un 3' idrossile. La spina dorsale della molecola di DNA è lo zucchero desossiribosio. Ci sono 5 atomi di carbonio che sono numerati da 1 ', 2', 3 ', 4' e 5 ', per aiutarli a distinguersi dagli atomi degli anelli purinici e pirimidinici. La spina dorsale di DNA è costituito dalla zucchero desossiribosio ed un gruppo fosfato insieme con la base. Il DNA torce a lunghezze specifiche dovute agli angoli di legame delle molecole backbone del DNA. Questo forma una struttura elicoidale, invece di una scaletta dritta. I gradini della scala elicoidale sono realizzati dalle coppie di basi.

Le coppie di basi del DNA

L'unità monomerica di un DNA viene chiamato un nucleotide, che consiste di un 5-carbonio zucchero, che è, desossiribosio, un azoto attaccato al zucchero e un gruppo fosfato. Ci sono quattro tipi di molecole nucleotidiche nella struttura del DNA che differiscono soltanto per la base azotata. Questi quattro nucleotidi sono le seguenti:

* Adenina

* Guanina

* Cytosien

* Timina

La prima lettera del nome nucleotide viene usato come abbreviazione del nome completo. Adenina e guanina sono purine e formare le coppie di basi maggiori in DNA. Citosina e timina formare la base minore coppia e sono noti come pirimidine. Questi nucleotidi sono le coppie di basi che formano legami idrogeno con la base complementare dell'altra catena di DNA. Adenina forma un doppio legame con timina (T = A), citosina e forma un triplo legame con guanina (C ≡ G).

Questa era la struttura del DNA di base. Passiamo ora al nostro tema principale delle fasi di replicazione del DNA. Le fasi di replicazione del DNA eucariotiche differiscono dalle fasi di replicazione del DNA procariote. Entrambi i filamenti complementari di DNA contengono informazione genetica che è necessaria per lo sviluppo di una nuova cellula o organismo. Questi due filamenti servono come modelli per la riproduzione del filamento complementare. Durante il processo di replicazione del DNA, il filamento stampo viene conservato completamente, con un nuovo filamento assemblato con l'aiuto di nucleotidi. Questo processo di replicazione del DNA è, dunque, chiamato replicazione semi-conservativa. Quindi, una molecola di DNA a doppio filamento è prodotto, che è identico ai precedenti trefoli. Questo meccanismo è infallibile in quanto vi è di revisione e di controllo degli errori di processo, per assicurarsi che vi siano meno errori.

Differenza tra Piazza del DNA eucariotiche e procariotiche replica

Come accennato in precedenza, la replicazione del DNA eucariotico e le procariotiche passaggi di replicazione del DNA hanno un meccanismo differente. Le fasi di replicazione del DNA eucariotiche sono più complesse di replicazione del DNA procariotico. DNA eucariotico si trova in tutti gli organismi complessi, che comprende piante e animali, mentre il DNA procariotico è presente in 'semplici' organismi come batteri e cianobatteri. Il DNA eucariotico è sempre presente in combinazione con istoni e il DNA procariotica è un duplex semplice che non contiene istoni (cioè, le proteine ​​di base). Nei passi procariotiche replicazione del DNA, il DNA viene replicato durante l'intervallo tra le divisioni cellulari. Le fasi di replicazione del DNA eucariote sono altamente regolamentati e il processo avviene durante la fase di 'S' del ciclo cellulare, che precede la mitosi o la meiosi I.

DNA processo di replica

Replicazione del DNA è un processo molto complesso, che richiede molte proteine ​​ad agire insieme. Queste proteine ​​note come proteine ​​di replicazione, sono raggruppati insieme nella cella e che unità della cella può essere chiamato 'Fabbrica replica'. Qui la replicazione del DNA, i risultati di due molecole di DNA. Le proteine ​​di replicazione del DNA hanno ciascuno una specifica funzione nella produzione di nuovo filamento di DNA. I sei proteine ​​disposte in una forma anulare noto come elicasi, srotolare il elica DNA a doppio filamento in filamenti singoli. I tetrameri, cioè, le singole proteine ​​filamento vincolanti, coprire il DNA a singolo filamento. Ciò evita che i filamenti di DNA da ricottura e formare la molecola a doppio filamento. Il polmerase RNA conosciuta come primasi, sintetizza brevi primer di RNA che avviano il processo di replicazione del DNA. DNA polimerasi i nucleotidi discussioni insieme, formando un filamento di DNA. Il DNA polimerasi è tenuto al filamento di DNA durante la fase di replicazione del DNA, da una proteina chiamata accessorio il morsetto scorrevole. 'RNAse H' aiuta a rimuovere i primer di RNA che avviano la sintesi filamento di DNA. Il filamento continuo lungo DNA viene creato il collegamento dei brevi tratti di DNA ligasi di DNA. Per saperne di più sulla differenza tra il DNA e RNA.

La replica Fork

La forcella di replica è una struttura che si forma durante il processo di replicazione del DNA. La forcella è realizzata con l'azione delle elicasi, che rompe i legami idrogeno, che tengono i due filamenti di DNA insieme. Ciò si traduce in una struttura che ha due diramazioni dei rebbi 'di un DNA a filamento singolo ciascuna.

Sintesi di nuovi filamenti

I due singoli filamenti di DNA come modelli individualmente, che sono utilizzati per produrre due filamenti di DNA complementari. La doppia elica è costituito da due anti-paralleli con filamenti di DNA complementari 5 'a 3' filamenti. Gli enzimi polimerasi sintetizzare filamenti di acido nucleico solo nella direzione 5 '→ 3'. Si avvale del 5 'gruppo fosfato di un nucleotide in arrivo sulla 3' gruppo ossidrile al termine della catena crescente di acido nucleico. Pertanto, la catena cresce al prolungamento del 3 'gruppo ossidrile e procede nella sintesi del filamento 5' a 3 '. DNA polimerasi non possono iniziare a sintetizzare il filamento di DNA inizialmente. Ha bisogno di una catena nucleico in origine, per iniziare a copiare il filamento. Così, chiamato polimerasi RNA primasi, copia il primo tratto breve del filamento di DNA. Così, creando un segmento RNA complementare, che è di 60 nucleotidi e noto come primer. Questo dà la DNA polimerasi la piattaforma necessaria per iniziare a copiare il filamento di DNA. Si inizia alla estremità 3 'del primer RNA e, con il riferimento del filamento di DNA vecchio, esso sintesi il nuovo filamento di DNA complementare. Due semplici enzimi di replicazione del DNA sono richiesti per ogni filamento di DNA dei genitori. I due enzimi polimerasi muovono nella direzione opposta delle due filamenti.

Durante la sintesi, solo polimerasi rimane sul DNA stampo e copia il DNA in un filamento continuo. La polimerasi altra copia solo un breve tratto di DNA, prima di eseguire nel primer del frammento sequenziato inizialmente. Pertanto, è necessario rilasciare il filamento di DNA e slitta ulteriormente a monte e iniziare l'estensione di un innesco RNA. Il morsetto scorrevole contiene il DNA nella sua posizione mentre si muove attraverso il processo di replicazione del DNA.

Il filamento che viene sintetizzato continuamente è chiamato il filone principale e il filamento che è sintetizzato in brevi pezzi si chiama The Strand in ritardo. I piccoli pezzi di DNA sintetizzati,, che compongono il filamento ritardato, vengono chiamati i frammenti di Okazaki.

Sintesi del filamento ritardato

Il filamento ritardato è il filamento di DNA della forcella replicazione, che è opposta al filamento continuo. Viene sintetizzato nella direzione opposta, cioè, 5 'a 3' invece di estremità 3 'come nel filamento continuo. Il DNA polimerasi non può sintetizzare il filamento 5 '→ 3' come spiegato sopra. Così, il filamento viene sintetizzato in piccoli frammenti che formano un filamento ritardo noto come frammento Okazaki. Primasi costruisce primer RNA a brevi sequenze sul filamento ritardato, che è sintetizzato nella direzione 5 '→ 3' dalla DNA polimerasi. I primer RNA vengono rimossi e deossiribonucleotidi aggiunta di nuovi le lacune, dove le RNA era presente. Questi filamenti sono uniti da DNA ligasi, quindi, completando le synthesizis del filamento ritardato.

Nota: La rimozione di frammenti di RNA dai fasci, hanno diverso meccanismo a passi eukarytotic replicazione del DNA e procariote fasi di replicazione del DNA.

Sintesi del Strand Leading

Il filamento di DNA che viene letta in 3 '→ 5' e sintetizzato nella direzione 5 '→ 3' continuo, è noto come il filamento continuo. La sintesi del DNA polimerasi III del DNA utilizzando il 3'-OH gruppo, donato dal singolo primer RNA. La replicazione del DNA continua in direzione della forcella replicazione, in modo continuo.

Passi nella replicazione del DNA

Ora, che abbiamo capito in base alla replicazione del DNA e le funzioni degli enzimi semplici di replicazione del DNA, dobbiamo passare attraverso fasi di replicazione del DNA in azione.

* La struttura a doppia elica viene svolto dall'enzima helciase esponendo due DNA a singolo filamento. Questo crea una forchetta di replica, su cui processo di replicazione del DNA avviene contemporaneamente su ogni forcella. Le proteine ​​che sono coinvolte nel processo di replicazione del DNA vengono raccolti in una posizione della cella. Ciò mostra che le proteine ​​non si muovono lungo la lunghezza del DNA, ma il DNA è alimentato attraverso la fabbrica proteina o zona proprio come una pellicola viene alimentato in un proiettore.

* Le proteine ​​di legame a singolo filamento (SSBs) coprono i filamenti di DNA e, quindi, impedendo loro di ricottura in un doppio filamento. Questi SSBs sono facilmente spostati dalla enzima DNA polimerasi.

* Il filamento di DNA originale viene usato come stampo per sintetizzare il filamento di DNA nella direzione 5 '→ 3' con l'aiuto di una estensione formato da innesco RNA. DNA polimerasi può sintetizzare il filamento in 5 '→ 3' solo, quindi, un filo viene sintetizzato in brevi, uniti insieme in seguito.

* RNAsi H e DNA polimerasi I (exonuclease) riconosce i polimeri di RNA che sono legati al modello di DNA e rimuove i primer per idrolisi RNA.

* I vuoti formati a causa dell'idrolisi di RNA sono riempiti dalla DNA polimerasi.

* I pezzi di DNA o scheggiature sono riempiti di deossiribonucleotidi e uniti dalla ligasi enzima, così, completando il processo di replicazione del DNA.

Il DNA umano è fino a 80 milioni di paia di basi a lungo in un cromosoma. Pertanto, il DNA è srotolato in più posizioni lungo la sua lunghezza e gradini di replicazione del DNA sono effettuate simultaneamente molti luoghi.

Fact File: Il DNA umano è copiato a circa 50 paia di basi al secondo. La posizione più del processo di replicazione del DNA dura circa 1 ora per completare. Se così non fosse il caso, allora ci sarebbe voluto circa un mese per finire replicare il filamento di DNA intero!

Il processo di replicazione del DNA è quasi privo di errori con l'aiuto di DNA polimerasi ed altri enzimi semplici replicazione del DNA, che correggi i nucleotidi che viene aggiunto al filamento. Se i nucleotidi non risultano complementari, poi vengono rimossi e un nucleotide nuovo viene sintetizzato. Così, la creazione di un filamento di DNA libero errori.

Fact File: Un miliardo di nucleotidi hanno meno di un errore. Ciò significa che la copia di 100 dizionari con 1000 pagine parola alla parola, pagina per pagina e simbolo a simbolo, con un solo errore!

Questo è tutto fasi di replicazione del DNA, coinvolti in copia di un nuovo filamento di DNA. Molte ricerche DNA e sequenziamento del DNA è stata effettuata per conoscere questi processi minuti in una cella. Il processo di replicazione del DNA è essenziale per la sopravvivenza delle forme di vita. Fasi di replicazione del DNA si verificano durante l'inter-fase e vengono copiati prima della divisione cellulare. Cellule specializzate come i muscoli e le cellule nervose non si dividono, quindi, non esiste un processo di replicazione del DNA effettuato qui. DNA è un chip meraviglioso codifica, che ha tutte le informazioni necessarie per la funzione di una cella e gli organismi. La natura ha pensato a ogni dettaglio che aiuta nella crescita di una specie. Questa fabbrica privo di errori della natura, è una delle unità produttive scompagnati, che aiutano a produrre gli organismi di altissima qualità.