Nükleik asitler, canlı organizmaların hücrelerinin hayati aktivitesini sağlamada önemli bir rol oynar. Bu organik bileşikler grubunun önemli bir temsilcisi, tüm genetik bilgiyi taşıyan ve gerekli özelliklerin ortaya çıkmasından sorumlu olan DNA'dır.
Çoğ altma nedir?
Hücre bölünmesi sürecinde, süreçte genetik bilgi kaybı olmaması için çekirdekteki nükleik asit miktarını artırmak gerekir. Biyolojide replikasyon, yeni ipliklerin sentezi yoluyla DNA'nın kopyalanmasıdır.
Bu işlemin temel amacı, genetik bilgiyi herhangi bir mutasyon olmadan değişmeden yavru hücrelere aktarmaktır.
Replikasyon enzimleri ve proteinleri
DNA molekülünün kopyalanması, hücredeki uygun proteinleri gerektiren herhangi bir metabolik süreçle karşılaştırılabilir. Replikasyon, biyolojide hücre bölünmesinin önemli bir bileşeni olduğundan, burada birçok yardımcı peptit yer alır.
DNA polimeraz sorumlu olan en önemli reduplikasyon enzimidir.deoksiribonükleik asidin kız zincirinin sentezi için. Hücrenin sitoplazmasında, replikasyon sürecinde, tüm nükleik bazları getiren nükleik trifosfatların varlığı zorunludur
Bu bazlar nükleik asit monomerleridir, dolayısıyla molekülün tüm zinciri onlardan oluşur. DNA polimeraz, montaj işleminin doğru sırayla yapılmasından sorumludur, aksi takdirde her türlü mutasyon kaçınılmazdır.
- Primaz, DNA şablon zincirinde bir primer oluşumundan sorumlu olan bir proteindir. Bu primer aynı zamanda primer olarak da adlandırılır, RNA yapısına sahiptir. DNA polimeraz enzimi için, tüm polinükleotit zincirinin daha fazla sentezinin mümkün olduğu başlangıç monomerlerinin varlığı önemlidir. Bu işlev, primer ve ona karşılık gelen enzim tarafından gerçekleştirilir.
- Helikaz (helikaz), hidrojen bağlarını kırarak matris zincirlerinin ayrılması olan bir çoğ altma çatalı oluşturur. Bu, polimerazların moleküle yaklaşmasını ve senteze başlamasını kolaylaştırır.
- Topoizomeraz. Bir DNA molekülünü bükülmüş bir ip olarak hayal ederseniz, polimeraz zincir boyunca hareket ettikçe kuvvetli bükülme nedeniyle pozitif bir voltaj oluşacaktır. Bu sorun, zinciri kısa bir süreliğine kıran ve tüm molekülü açan bir enzim olan topoizomeraz tarafından çözülür. Bundan sonra hasarlı bölge tekrar birlikte dikilir ve DNA vurgulanmaz.
- Ssb proteinleri, replikasyon işlemi bitmeden hidrojen bağlarının yeniden oluşmasını önlemek için replikasyon çatalındaki DNA ipliklerine benzer kümeler bağlar.
- Ligalar. enzim fonksiyonuOkazaki parçalarının DNA molekülünün gecikmeli zincirine dikilmesinden oluşur. Bu, primerleri keserek ve yerlerine doğal deoksiribonükleik asit monomerlerini ekleyerek gerçekleşir.
Biyolojide replikasyon, hücre bölünmesinde son derece önemli olan karmaşık, çok adımlı bir süreçtir. Bu nedenle verimli ve doğru sentez için çeşitli protein ve enzimlerin kullanılması gereklidir.
Yineleme mekanizması
DNA kopyalama sürecini açıklayan 3 teori vardır:
- Muhafazakar, nükleik asidin bir kızı molekülünün matris doğasına sahip olduğunu ve ikincisinin tamamen sıfırdan sentezlendiğini belirtir.
- Yarı-muhafazakar Watson ve Crick tarafından önerildi ve 1957'de E. Coli üzerinde yapılan deneylerde doğrulandı. Bu teori, her iki DNA molekülünün de bir eski ve bir yeni sentezlenmiş zincire sahip olduğunu söylüyor.
- Dağılım mekanizması, yavru moleküllerin tüm uzunlukları boyunca hem eski hem de yeni monomerlerden oluşan değişen bölümlere sahip olduğu teorisine dayanır.
Artık bilimsel olarak kanıtlanmış yarı muhafazakar model. Moleküler düzeyde replikasyon nedir? Başlangıçta, sarmal DNA molekülünün hidrojen bağlarını kırar, böylece polimeraz enzimi için her iki zinciri de açar. İkincisi, tohumların oluşumundan sonra, 5'-3' yönünde yeni zincirlerin sentezine başlar.
DNA antiparalelizminin özelliği, öncü ve gecikmeli ipliklerin oluşumunun ana nedenidir. Önde gelen zincirde, DNA polimeraz gecikmeli olarak sürekli hareket eder.gelecekte ligaz ile birleştirilecek olan Okazaki parçalarını oluşturur.
Çoğ altma özellikleri
Çoğ altmadan sonra çekirdekte kaç DNA molekülü var? Sürecin kendisi, hücrenin genetik setinin iki katına çıkarılması anlamına gelir, bu nedenle, mitozun sentetik periyodu sırasında diploid set, iki kat daha fazla DNA molekülüne sahiptir. Böyle bir giriş genellikle 2n 4c olarak işaretlenir.
Çoğ altmanın biyolojik anlamına ek olarak, bilim adamları sürecin tıp ve bilimin çeşitli alanlarında uygulamasını buldular. Biyolojide replikasyon DNA'nın kopyalanmasıysa, o zaman laboratuvarda nükleik asit moleküllerinin yeniden üretimi birkaç bin kopya oluşturmak için kullanılır.
Bu yönteme polimeraz zincir reaksiyonu (PCR) denir. Bu işlemin mekanizması in vivo replikasyona benzerdir, bu nedenle seyri için benzer enzimler ve tampon sistemleri kullanılır.
Sonuçlar
Çoğ altma, canlı organizmalar için büyük biyolojik öneme sahiptir. Hücre bölünmesi sırasında genetik bilginin aktarımı, DNA moleküllerinin çoğ altılması olmadan tamamlanmaz, bu nedenle enzimlerin koordineli çalışması tüm aşamalarda önemlidir.
