Replikácia v biológii je dôležitý molekulárny proces bunkových teliesok

Nukleové kyseliny hrajú dôležitú úlohuzachovanie vitálnej aktivity buniek živých organizmov. Dôležitým predstaviteľom tejto skupiny organických zlúčenín je DNA, ktorá nesie všetky genetické informácie a je zodpovedná za prejav nevyhnutných vlastností.

Čo je replikácia?

V procese delenia buniek je potrebné zvýšiťpočet nukleových kyselín v jadre, takže v procese nie je žiadna strata genetickej informácie. V biológii je replikáciou duplikácia DNA syntézou nových reťazcov.

Hlavným cieľom tohto procesu je prenos genetických informácií na dcérske bunky v nezmenenej forme bez akýchkoľvek mutácií.

Enzýmy a proteíny replikácie

Zdvojnásobenie molekuly DNA sa môže porovnať s akoukoľvek molekulou DNAmetabolický proces v bunke, pre ktorú sú potrebné vhodné proteíny. Vzhľadom k tomu, že v biológii je replikácia dôležitou súčasťou bunkového delenia, sú tu zahrnuté mnohé pomocné peptidy.

• DNA polymeráza je najdôležitejší redukčný enzým,ktorý je zodpovedný za syntézu dcérneho reťazca deoxyribonukleovej kyseliny. V cytoplazme buniek počas procesu replikácie je povinnosť prítomnosti nukleových trifosfátov, ktoré prinášajú všetky nukleové bázy.

Tieto bázy sú monoméry nukleových kyselínkyseliny, takže z neho je vytvorený celý reťazec molekuly. DNA polymeráza je zodpovedná za montážny proces v správnom poradí, inak nevyhnutný výskyt všetkých druhov mutácií.

• Prymáza je proteín, ktorý je zodpovedný zatvorba primeru na vlákne DNA templátu. Tento primér sa tiež nazýva primér, má štruktúru RNA. Pre enzýmy DNA polymerázy je dôležitá prítomnosť počiatočných monomérov, z ktorých je možná ďalšia syntéza celého polynukleotidového reťazca. Táto funkcia sa vykonáva primérom a jeho zodpovedajúcim enzýmom.
• Helicase (Helicase) tvorí replikačnú vidličku, čo je rozdiel matricových reťazcov rozbitím vodíkových väzieb. Preto je ľahšie, aby sa polymerázy dostali k molekule a začali syntézu.
• Topoizomerázy. Ak si predstavíme molekulu DNA vo forme skrúteného lana, keď sa polymeráza bude pohybovať pozdĺž retazca, vznikne pozitívne napätie v dôsledku silného skrúcania. Tento problém je riešený topoizomerázou, enzýmom, ktorý krátkodobo rozbije reťaz a rozvinie celú molekulu. Potom sa poškodené miesto znova zaseje a DNA nemá napätie.
• Ssb proteíny, podobne ako klastre, sa pripájajú k reťazcom DNA v replikačnej vidlici, aby sa zabránilo pretvoreniu vodíkových väzieb pred koncom procesu reduplicácie.
• Ligase. Funkciou enzýmu je zosieťovanie fragmentov Ozakaki na latentný reťazec DNA molekuly. K tomu dochádza vyrezaním primérov a vnesením na seba natívnych monomérov deoxyribonukleovej kyseliny.

V biológii je replikácia komplexnáviacstupňový proces, ktorý je mimoriadne dôležitý pri delení buniek. Pre účinnú a správnu syntézu je preto potrebné použiť rôzne proteíny a enzýmy.

Redukčný mechanizmus

Existujú tri teórie, ktoré vysvetľujú proces zdvojenia DNA:

1. Konzervatívca tvrdí, že jedna dcérska molekula nukleovej kyseliny má matricovú povahu a druhá je úplne syntetizovaná úplne od začiatku.
2. Semikonzervatív je navrhnutý Watsonom a Crickom a potvrdený v roku 1957 v experimentoch na E. coli. Táto teória hovorí, že obe molekuly dcérskej DNA majú jeden starý reťazec a jeden novo syntetizovaný.
3. Disperzný mechanizmus je založený na teórii, že dcérne molekuly majú na celej dĺžke striedajúcich sa sekcií pozostávajúcich z starých i nových monomérov.

Teraz je vedecky dokázaný polokonzervatívny model. Čo je replikácia na molekulárnej úrovni? Na začiatku helikázy sa vodíkové väzby molekuly DNA rozbijú, čím sa otvoria obidva reťazce pre polymerázový enzým. Po vytvorení primérov začne syntéza nových reťazcov v smere 5'-3 '.

Vlastnosť antiparalelizmu DNA je hlavnápríčinu vzniku, vedúcich a zaostávajúcich reťazcov. Na vedúcom reťazci sa DNA polymeráza posúva nepretržite a na zaostávaní tvorí fragmenty kukurice, ktoré budú v budúcnosti kombinované s ligázou.

Vlastnosti replikácie

Koľko molekúl DNA v jadre po replikácii? Samotný proces zahŕňa zdvojenie genetického súboru bunky, takže v syntetickom období mitózy má diploidná súprava dvakrát viac molekúl DNA. Takýto záznam je zvyčajne označený ako 2n 4c.

Okrem biologického významu replikácie vedcovnašiel uplatnenie procesu v rôznych oblastiach medicíny a vedy. Ak je v repozícii biológie duplikácia DNA, potom v laboratóriu sa množenie molekúl nukleovej kyseliny používa na vytvorenie niekoľkých tisícok kópií.

Táto metóda sa nazývala polymerázová reťazová reakcia (PCR). Mechanizmus tohto procesu je podobný ako replikácia in vivo, preto sa na jeho priebeh používajú podobné enzýmy a tlmivé systémy.

zistenie

Replikácia má významný biologický význampre živé organizmy. Prenos genetických informácií do bunkového delenia nie je bez zdvojnásobenia molekúl DNA, preto je koordinovaná práca enzýmov dôležitá vo všetkých fázach.