Što je redukcija DNA? Proces redukcije DNA

DNA molekula je struktura u kromosomu. Jedan kromosom sadrži jednu takvu molekulu, koja se sastoji od dva niti. Redukcija DNA je prijenos informacija nakon samoopreprodukcije niti iz jedne molekule u drugu. Ono je svojstveno i DNA i RNA. U ovom članku razmatra se proces redukcije DNA.

Opće informacije i vrste sinteze DNK

Poznato je da su vlakna u molekuli upletena. Međutim, kada započne proces redukcije DNK, oni se despiririziraju, a zatim idu na strane, a na svakom se sintetizira nova kopija. Po završetku, pojavljuju se dvije apsolutno identične molekule, od kojih svaka ima majicu i kćer. Ova sinteza nazvana je semikonservativna. DNA molekule odstupaju, istodobno ostaju u jednom centromeru, i konačno se razilaze samo kad ovaj centromer počinje proces podjele.

Druga vrsta sinteze nazvana je reparativnim. On, za razliku od prethodnog, nije povezan s bilo kojom mobilnom pozornicom, ali počinje kada dođe do oštećenja DNA. Ako su preopterećeni, onda stanica umre. Međutim, ako je šteta lokalna, možete je vratiti. Ovisno o problemu, odvojeni ili dva lanca DNA odmah se mogu oporaviti. Ovo, kako se također naziva, neplanirana sinteza ne traje duže vrijeme i ne zahtijeva velike količine energije.
Ali kada se odvija redukcija DNK, puno se energije potroši, materijal, a trajanje se proteže satima.
Redukcija je podijeljena u tri razdoblja:

• iniciranje;
• produženje;
• prestanak.

Razmotrite ovaj slijed redukcije DNA detaljnije.

iniciranje

U ljudskoj DNK postoji nekoliko desetaka milijuna parova nukleotida (kod životinja ima samo stotinu i devet). Redukcija DNA započinje na mnogim mjestima u lancu iz sljedećih razloga. Otprilike u isto vrijeme, transkripcija se događa u RNK, ali se zaustavlja u vrijeme sinteze DNA na nekim zasebnim mjestima. Stoga, prije takvog procesa, dovoljna količina tvari akumulira se u citoplazmu stanice kako bi se održala ekspresija gena i da vitalna aktivnost stanice nije poremećena. S obzirom na to, postupak mora nastaviti što je brže moguće. Prevođenje se provodi tijekom tog razdoblja, a transkripcija se ne provodi. Kao što je istraživanje pokazalo, redukcija DNK se odvija odmah u nekoliko tisuća bodova - malim područjima s određenim slijedom nukleotida. Njima se pridružuju posebni proteini inicijatora, kojima se dodaju drugi enzimi DNA redukcije.

Dio DNA, u kojem se pojavljuje sinteza, naziva se replikon. Polazi od ishodišta i završava kada enzim završi replikaciju. Replikon je samostalan, a također osigurava cijeli proces sa svojom sigurnošću.
Proces se ne može započeti od svih točaka odjednom, negdje počinje ranije, negdje - kasnije - može teći u jednoj ili dvije suprotne smjera. Događaji se događaju u sljedećem redoslijedu, kada:

• replikacijska vilica;
• RNA primer.

Replikativni čep

Ovaj dio je proces u kojem se sinteza deoksiribonukleinske pređe odvija na odvojene DNA niti. Forks formiraju takozvani oku za redukciju. Proces prethodi brojnim akcijama:

• osloboditi svezi s histona u nukleosomu - enzime poput replikacije DNA metilacije na, acetilaciju, fosforilaciju i proizvesti kemijske reakcije koje dovode u proteinima gube pozitivan naboj koji omogućava njihovo oslobađanje;
• despiralizacija se odmotava, što je neophodno za daljnje oslobađanje niti;
• razbijanje vodikovih veza između DNA niti;
• njihova odstupanja u različitim smjerovima molekule;
• fiksacija, koja se javlja uz pomoć SSB proteina.

RNA primer

Sinteza se provodi pomoću enzima nazvanog DNA polimeraza. Međutim, on to ne može samostalno pokrenuti, stoga drugi enzimi, RNA polimeraze, nazvane RNA primeri, to čine. Oni su sintetizirani paralelno s deoksiribonukleinskim vlaknima komplementarno načelo. Dakle, inicijacija završava sintezom dva RNA primera na dvije DNA trake koje su rastrgane i izlazile u različitim smjerovima.

produženje

To razdoblje počinje dodavanjem nukleotida i 3 `kraja RNA klica, koji je već provedena pomoću rečene DNA polimeraze. Prvi, pridaje drugi, treći nukleotid, i tako dalje. Teme nove niti povezane su s maternjim lancem vodikove veze. Vjeruje se da sinteza vlakna ide u smjeru 5 `- 3`.
Gdje se pojavljuje prema replikacijskoj vilici, sinteza se nastavlja kontinuirano i istodobno raste. Stoga se takva nit nazivaju vodeći ili vodeći. Na njemu se RNA primeri više ne formiraju.

Međutim, na suprotnom lancu roditelja DNA nukleotida dalje priključiti RNA početnicu i deoksiribonukleinske lanac sintetizira se u smjeru suprotnom od replikacija vilice. U tom se slučaju naziva usporen ili zaostaju.

Na naličju koja se zaostaje, sinteza se odvija fragmentirano, gdje se na kraju jednog odjeljka sinteza počinje na drugom mjestu u blizini koristeći isti RNA primer. Dakle, postoje dva fragmenta na retardirani lanac, koji su povezani DNA i RNA. Oni su dobili ime fragmenti Okazaki.

Onda se sve ponavlja. Tada spojeni jedan okret helix vodik praska komunikacije navoja sa strane, što dovodi lanac trajalo na zaostajanje sintetizirani slijedeći fragment RNA primera, pri čemu - Okazaki fragment. Nakon toga, na retardiranom lancu, RNA primeri su uništeni, a DNA fragmenti se kombiniraju u jedan. Tako se ovaj lanac događa istodobno:

• stvaranje novih RNA primera;
• sinteza fragmenata oukukaze;
• uništavanje RNA primera;
• sjedinjavanje u jedan lanac.

završetak

Proces se nastavlja dok se ne susreću dvije replicativne vilice, ili se jedan od njih približava kraju molekule. Nakon što se susreće s vilicama, kćerke DNA povezuju enzim. U tom slučaju, ako se čep kreće do kraja molekule, DNA reduplikacija završava uz pomoć posebnih enzima.

korekcija

U tom procesu važna je uloga za kontrolu (ili ispravak) redukcije. Sve četiri vrste nukleotida ulaze u mjesto sinteze, a pokusnim uparivanjem DNA polimeraza odabire one koje su potrebne.

Željeni nukleotid mora biti sposoban tvoriti što više vodikovih veza, kao što postoji analogni nukleotid na matričnom lancu DNA. Osim toga, mora postojati određena konstanta udaljenost između šećer-fosfatnih okosnica koja odgovara tri prstena u dvije baze. Ako nukleotid ne udovoljava tim zahtjevima, veza se neće dogoditi.
Kontrola se provodi prije nego što je uključena u lanac i prije no što je uključen slijedeći nukleotid. Nakon toga se formira veza u kosturu šećernog fosfata.

Mutacijska varijabilnost

Mehanizam DNA redukcije, unatoč visokom postotku točnosti, uvijek ima poremećaje u niti, nazvanu uglavnom "mutacije gena". Otprilike tisuću parova nukleotida predstavlja jednu pogrešku, koja se naziva redukcija kontaminacije.

To se događa iz raznih razloga. Na primjer, s visokom ili niskom koncentracijom nukleotida, citaminskom deaminom, prisutnošću mutagena u području sinteze i još mnogo toga. U nekim slučajevima, pogreške se mogu ispraviti procesima popravljanja, au drugima korekcija postaje nemoguća.

Ako je šteta dotaknula neaktivno mjesto, pogreška neće imati ozbiljnih posljedica kada se proces redukcije DNK odvija. Sekvenca nukleotida određenog gena može se manifestirati s pogreškom neusklađenosti. Tada je situacija drugačija, a negativni rezultat može biti i smrt ove ćelije i smrt cijelog organizma. Također treba uzeti u obzir mutacije gena temelji se na mutacijskoj varijabilnosti, što čini genski bazal više savitljiv.

metilacije

U vrijeme sinteze ili neposredno nakon toga, lanci su metilirani. Vjeruje se da osoba treba taj proces kako bi stvorio kromosome i regulirao transkripciju gena. U bakterijama, ovaj proces služi zaštiti DNA od rezanja s enzimima.