ما هو الفرق بين تخليق الحمض النووي المستمر وغير المستمر؟

الكود الجيني للكائنات الحية موجود في الحمض النووي لـ الكروموسومات. جزيء الحمض النووي عبارة عن حلزون مزدوج مكون من أزواج النيوكليوتيداتتتكون كل منها من مجموعة فوسفات ومجموعة سكر وقاعدة نيتروجين. بنية النيوكليوتيدات غير متكافئة ، مما يعني أن خيطي DNA اللولب المزدوج لهما اتجاهات متعاكسة.

عندما يحدث تخليق الحمض النووي أثناء تكرار الحمض النووي ، يتم فصل خيوط اللولب المزدوج. يمكن أن يحدث النسخ المتماثل فقط في الاتجاه الأمامي لكل خصلة. نتيجة لذلك ، يتم نسخ خصلة واحدة بشكل مستمر في الاتجاه الأمامي بينما يتم نسخ الآخر بشكل غير مستمر في المقاطع التي تم ربطها لاحقًا.

تتكون جوانب جزيئات الحمض النووي الحلزون المزدوج من مجموعات الفوسفات والسكر بينما الدرجات مكونة من القواعد النيتروجينية. وفقًا للاتفاقية ، يتم ترقيم ذرات الكربون في سلاسل الكربون أو حلقات الجزيئات العضوية بالتسلسل. يتم ترقيم ذرات الكربون في القواعد النيتروجينية 1 ، 2 ، 3 ، إلخ. للتمييز بين ذرات الكربون المرقمة لمجموعات السكر ، يتم ترقيم هذه الكربونات باستخدام رمز أولي ، أي 1 '، 2' ، 3 '، إلخ ، أو عدد أولي واحد وما إلى ذلك.

هناك خمس ذرات كربون في مجموعات السكر ، مرقمة من 1 إلى 5. 5 'ذرة لديها مجموعة فوسفات تعلق به بينما ترتبط 3 'كربون بـ مجموعة OH. لتشكيل جوانب اللولب ، يرتبط 5 'فوسفات على جانب واحد من مجموعة السكر بـ 3' OH للنيوكليوتيدات التالية. تسلسل هذا الخيط هو 5 'إلى 3'.

تتشكل درجات جزيء اللولب من قواعد نيتروجينية مرتبطة. القواعد الأربعة في جزيئات الحمض النووي هي الأدينين ، والجوانين ، والسيتوزين ، والثايمين ، والمختصرة على النحو التالي: A و G و C و T. يمكن أن تشكل القاعدتان A و T ارتباطًا ، ويمكن الارتباط بين G و C.

عندما يرتبط نيوكليوتيد من سلسلة التسلسل 5 'إلى 3' بنوكليوتيد آخر لتشكيل درجة ، يكون للنيوكليوتيدات الأخرى تسلسل الفوسفات / OH المعاكس. هذا يعني أن جانبًا واحدًا من اللولب يعمل في الاتجاه من 5 إلى 3 بينما يعمل الجانب الآخر في 3 'إلى 5' اتجاه.

يمكن أن يحدث تخليق الحمض النووي فقط عندما يتم فصل خيوط اللولب المزدوج. أثناء تكرار الحمض النووي ، يكسر الإنزيم اللولب و بوليميريز الحمض النووي نسخ كل حبلا. يُطلق على الخصلة التي تعمل في الاتجاه من 5 إلى 3 اسم الخيط الرئيسي بينما الشريط الآخر ، بتسلسل 3 إلى 5 ، هو الخصلة المتأخرة.

يمكن للبوليميراز نسخ الحمض النووي فقط في 5 'إلى 3' اتجاه. هذا يعني أنه يمكنه تكرار الخيط الرئيسي باستمرار أثناء تحركه من نقطة الفصل الأولية على طول الشريط. لنسخ الشريط المتأخر ، يجب أن يتكاثر البوليميراز للخلف على طول الشريط إلى نقطة الفصل الأولية.

ثم يتوقف النسخ المتماثل ، ويتحرك لأعلى الشريط ويتحرك للخلف مرة أخرى إلى المقطع الذي تم نسخه بالفعل. تسمى سلسلة من نسخ قطع الحمض النووي المنفصلة شظايا أوكازاكي يتم إنتاجها من الخيط المتأخر.

مع تقدم تكرار الحمض النووي ، فإن إنزيم DNA ligase ينضم إلى شظايا أوكازاكي في حبلا مستمر. هذا المزيج من التوليف المستمر للخيط الرئيسي والنسخ متعدد التعريف أو المتقطع لـ ينتج عن الخيط المتأخر حلزونان جديدان للحمض النووي بمجرد ضم أجزاء الخيط المتأخر سويا.

يحتوي كل حلزون مزدوج جديد على خيط رئيسي من جزيء الحمض النووي الأصلي وخيط مكرر حديثًا ، تم تصنيعه بواسطة بوليميراز الحمض النووي. عندما ينتهي النسخ المتماثل بنجاح ، لا يوجد فرق في نسختين من الحمض النووي الأصلي جزيء ، على الرغم من اشتقاق أحدهما من خلال النسخ المتماثل المستمر بينما كان الآخر يحتوي على DNA متقطع تكرار.