Replicatie -vork

Masur op basis van Gluon (de Spaanse versie van Alejandro Porto). Wikimedia Commons.

De Replicatie -vork Het is het punt waar DNA -replicatie optreedt, het wordt ook een groeipunt genoemd. Het heeft een y, en als replicatie plaatsvindt, wordt de vork verplaatst door het DNA -molecuul.

DNA -replicatie is het celproces waarbij genetisch materiaal in de cel wordt gedupliceerd. De structuur van DNA is een dubbele helix, en om de inhoud ervan te repliceren, moet deze worden geopend. Elk van de strengen maakt deel uit van de nieuwe DNA -keten, omdat replicatie een semi -condomproces is.

De replicatie -vork is net gevormd tussen de unie tussen de nieuw gescheiden sjabloon of vormketens en het duplex -DNA dat nog niet is verdubbeld. Bij het starten van DNA -replicatie kan een van de strengen gemakkelijk worden verdubbeld, terwijl de andere ketting geconfronteerd wordt met een polariteitsprobleem.

Het enzym op lading voor het polymeriseren van de keten -DNA -polymerase - synthetiseert alleen de DNA -streng in 5 '-3' richting. Een streng is dus continu en de andere lijdt een discontinue replicatie, die fragmenten van Okazaki genereert.

DNA -replicatie- en replicatievork

DNA is het molecuul dat de noodzakelijke genetische informatie van alle levende organismen bewaart - met uitzondering van sommige virussen.

Dit enorme polymeer samengesteld uit vier verschillende nucleotiden (a, t, g en c) bevindt zich in de kern van de eukaryoten, in elk van de cellen die de weefsels van deze wezens vormen (behalve in de volwassen rode bloedcellen van zoogdieren, Gebrek aan kern).

Het kan u van dienst zijn: onvolledige dominantie of semi -middinentie

Elke keer dat een cel wordt verdeeld, moet het DNA worden gerepliceerd om een ​​dochtercel te kunnen ontstaan ​​met genetisch materiaal.

Unidirectionele en bidirectionele replicatie

Replicatie kan unidirectioneel of bidirectioneel zijn, afhankelijk van de vorming van de replicatievork op het punt van oorsprong.

Logisch gezien wordt in het geval van replicatie in één richting slechts één vork gevormd, terwijl twee vorken worden gevormd in bidirectionele replicatie.

Betrokken enzymen

Voor dit proces is een complexe enzymatische machines noodzakelijk, die snel werkt en die het DNA precies kan repliceren. De belangrijkste enzymen zijn DNA -polymerase, prima DNA, helicase -DNA, DNA -ligasa en topoisomerase.

Start van vork replicatie en vorming

DNA -replicatie start geen willekeurige plaats in de molecuul. Er zijn specifieke regio's in DNA die het begin van de replicatie markeren.

In de meeste bacteriën heeft het bacteriële chromosoom een ​​enkel startpunt rijk aan bij. Deze compositie is logisch, omdat het de opening van de regio vergemakkelijkt (de AT -paren zijn verenigd door twee waterstofbruggen, terwijl het GC -paar met drie).

Terwijl DNA begint te openen, wordt een y -vormige structuur gevormd: de replicatievork.

Rek en beweging van de mepque

DNA -polymerase kan niet beginnen met de synthese van dochters helemaal opnieuw. Je hebt een molecuul nodig met een 3'F -einde dat polymerase heeft waar te polymeriseren.

Dit vrije einde 3 'wordt aangeboden door een klein nucleotidemolecuul genaamd eerste of primer. De eerste fungeert als een soort haak voor polymerase.

Kan u van dienst zijn: Dihíbrido Cross

Met het verloop van replicatie heeft de replicatievork de mogelijkheid om te mobiliseren door het DNA. De doorgang van de replicatie -vork laat twee single -band DNA -moleculen achter die de vorming van dubbele banddochters sturen.

De vork kan vooruitgaan dankzij de werking van de helicase -enzymen die het DNA -molecuul ontspannen. Dit enzym breekt waterstofbruggen tussen basenparen en maakt vorkverplaatsing mogelijk.

Beëindiging

Replicatie wordt beëindigd wanneer de twee vorken zich op 180 ° C van de oorsprong bevinden.

In dit geval praten we over hoe het replicatieproces in bacteriën stroomt en het is noodzakelijk om het hele torsieproces van het circulaire molecuul te benadrukken dat replicatie impliceert. Topoisomerase spelen een relevante rol bij het afwikkelen van de molecuul.

DNA -replicatie is semi -conservatief

Heb je je afgevraagd hoe replicatie in DNA optreedt? Dat wil zeggen, uit de dubbele propeller moet een andere dubbele propeller ontstaan, maar hoe gebeurt het? Gedurende enkele jaren was dit een open vraag onder biologen. Er kunnen verschillende permutaties zijn: twee oude strengen samen en twee nieuwe samen, of een nieuwe en een oude vrouw om de dubbele helix te vormen.

In 1957 werd deze vraag opgelost door onderzoekers Matthew Meselson en Franklin Stahl. Het replicatiemodel voorgesteld door de auteurs was de semi -semi -voorbehoud.

Meselson en Stahl verklaarden dat het resultaat van replicatie twee DNA Double Propeller -moleculen zijn. Elk van de resulterende moleculen bestaat uit een oude streng (van de moeder of het eerste molecuul) en een nieuwe nieuw gesynthetiseerde streng.

Kan u van dienst zijn: fenotypische variaties

Het polariteitsprobleem

Hoe werkt polymerase?

De DNA-propeller wordt gevormd door twee ketens die antiparalle uitvoeren: de ene is in 5'-3 'en nog een 3'-5' richting.

Het meest prominente enzym van het replicatieproces is DNA -polymerase, dat verantwoordelijk is voor het katalyseren van de unie van nieuwe nucleotiden die aan de keten zullen worden toegevoegd. DNA-polymerase kan de ketting alleen in de richting van 5'-3 'uitbreiden. Dit feit belemmert de gelijktijdige duplicatie van ketens in de replicatievork.

Omdat? De toevoeging van de nucleotiden vindt plaats bij het vrije einde 3'de is een hydroxylgroep (-oH). Aldus kan slechts één van de ketens gemakkelijk worden versterkt door de toevoeging van de nucleotide -terminal aan het einde 3 '. Dit wordt de geleidende of continue streng genoemd.

Productie van Okazaki -fragmenten

De andere streng kan niet verlengen, omdat het vrije uiteinde 5 'is en niet de 3' en geen polymerase katalyseert de toevoeging van nucleotiden aan het einde 5 '. Het probleem wordt opgelost met de synthese van meerdere korte fragmenten (van 130 tot 200 nucleotiden), elk in de normale richting van de replicatie van 5 tot 3 '.

Deze discontinue synthese van fragmenten, eindigt met de vereniging van elk van de partijen, reactie gekatalyseerd door de DNA -ligase. Ter ere van de ontdekker van dit mechanisme, Reiji Okazaki, worden de kleine gesynthetiseerde segmenten Okazaki -fragmenten genoemd.

Referenties

1. Alberts, B., Bray, D., Hopkin, K., Johnson, a. D., Lewis, J., Raff, m.,… & Walter, p. (2015). Essentiële celbiologie. Slingerwetenschap.
2. Cooper, G. M., & Hausman, r. EN. (2004). De cel: nader moleculair. Medicinska Naklada.