Η δομή του δεοξυριβονουκλεϊκού οξέος - DNA - αποδείχθηκε ότι ήταν διπλή έλικα πριν από χρόνια, αλλά η σύμβαση ονομασίας κάθε κλώνου έχει γίνει θέμα σύγχυσης για επιστήμονες και μαθητές. Μεταξύ των ζευγών DNA, το ένα ονομάζεται Watson και το άλλο Crick, μετά από τους δύο συν-ανακαλυφθέντες DNA. Αλλά η επιστημονική βιβλιογραφία διαφωνεί σχετικά με το ποιο σκέλος πρέπει να δοθεί ποιο όνομα. Το σύστημα ονομασίας Watson-Crick προοριζόταν να υποδείξει τις διακριτές λειτουργικές ιδιότητες κάθε κλώνου στη δομή DNA, η οποία είναι ο ίδιος στόχος με τα άλλα συστήματα ονομασίας. Είναι σημαντικό να κατανοήσουμε τα διαφορετικά πλαίσια στα οποία τα μεμονωμένα σκέλη πρέπει να πάρουν διαφορετικά ονόματα. Δύο τέλεια παραδείγματα είναι οι διαφορετικοί ρόλοι τους στην αντιγραφή ή μεταγραφή του DNA. Η γνώση του τι κάνει κάθε σκέλος σε μια βιολογική διαδικασία θα βοηθήσει να διευκρινιστεί γιατί του δόθηκε αυτό το όνομα.
Το Anti-Sense δεν είναι ανοησία
Η μεταγραφή είναι η διαδικασία αντιγραφής DNA σε RNA. Γίνεται από ένα ένζυμο που ονομάζεται RNA Polymerase (RNA Pol). Το RNA Pol διαβάζει μόνο έναν από τους δύο κλώνους DNA καθώς δημιουργεί το μόριο RNA. Το δίκλωνο μόριο DNA διαχωρίζεται και το RNA Pol δεσμεύεται σε έναν κλώνο, τον οποίο θα διαβάσει και θα αντιγράψει. Αυτό το σκέλος ονομάζεται σκέλος προτύπου, ή το σκέλος αντι-νόημα. Το μόριο RNA που παράγεται θα είναι συμπληρωματικό του κλώνου προτύπου, που σημαίνει τα νουκλεοτίδια του το πρότυπο σκέλος και το μόριο RNA ταιριάζουν μεταξύ τους σύμφωνα με τους κανόνες: αδενίνη έως ουρακίλη και γουανίνη έως κυτοσίνη.
Αυτό κάνει νόημα
Όταν το RNA μεταγράφεται από το DNA, η πολυμεράση RNA συνδέεται και αντιγράφει τον κλώνο του προτύπου. Ο υπόλοιπος κλώνος ονομάζεται κλώνος κωδικοποίησης (Βλέπε αναφορά 5) ή ο κλώνος νοήματος. Δεδομένων των βασικών κανόνων σύζευξης νουκλεϊκών οξέων (ζεύγη Α με ζεύγη Τ και G με C), ο κωδικοποιητικός ή νοηματικός κλώνος του DNA έχει την ίδια αλληλουχία με εκείνη του RNA που παράγεται. Η εξαίρεση εδώ είναι ότι το RNA περιέχει το νουκλεοτίδιο U (ουρακίλη) αντί για Τ (θυμίνη), και τα δύο ζευγάρια με Α (αδενίνη).
Ομαλή βόλτα
Πριν από τη μίτωση ή την κυτταρική διαίρεση, το κύτταρο πρέπει να αναπαράγει το DNA του έτσι ώστε κάθε θυγατρικό κύτταρο να έχει τον ίδιο αριθμό κλώνων DNA. Το DNA Polymerase είναι το ένζυμο που αντιγράφει μεγάλες εκτάσεις DNA σε περισσότερο DNA. Στο πιρούνι αναπαραγωγής, το μόριο DNA αποσυμπιέζεται για να σχηματίσει μια φυσαλίδα στην οποία ολισθαίνει η Πολυμεράση. Η πολυμεράση δεσμεύεται και στους δύο κλώνους του ξετυλιγμένου DNA και αρχίζει να δημιουργεί αντίγραφα και των δύο κλώνων. Ένα από τα αντίγραφα δημιουργείται ως ένα μονό συνεχές σκέλος, το οποίο αναφέρεται ως το πρώτο σκέλος. Η αναπαραγωγή του DNA είναι μια άλλη περίπτωση όπου τα σκέλη του DNA έχουν διαφορετικά ονόματα.
Διακοπή κυκλοφορίας
Η αντι-παράλληλη δομή της σκάλας DNA σημαίνει ότι ο ένας κλώνος κινείται από το κεφάλι προς την ουρά, ενώ ο άλλος κλώνος από το ουρά προς το κεφάλι. Κατά την αντιγραφή του DNA, η πολυμεράση DNA πρέπει να διαβάζει και να αντιγράφει και τους δύο κλώνους ταυτόχρονα, αν και τρέχουν σε αντίθετες κατευθύνσεις. Επειδή το DNA Polymerase μπορεί να διαβάσει και να αντιγράψει κλώνους DNA μόνο προς μία κατεύθυνση - ουρά προς κεφάλι - τον κλώνο ότι οι συναντήσεις της Πολυμεράσης ως προσανατολισμένες στο κεφάλι προς την ουρά δεν μπορούν να διαβαστούν και να αντιγραφούν ως μία συνεχής νήμα. Αυτό το σκέλος κεφαλής προς ουρά αντιγράφεται ως μικρά κομμάτια, που ονομάζονται θραύσματα Okazaki, τα οποία αργότερα συντήκονται για να σχηματίσουν έναν μακρύ κλώνο. Στην αντιγραφή του DNA, ο κλώνος που σχηματίζεται σε θραύσματα ονομάζεται κλώνος υστέρησης.
