Millised mehhanismid tagavad DNA replikatsiooni täpsuse?

Deoksüribonukleiinhape ehk DNA sisaldab geneetilist teavet, mida antakse ühelt põlvkonnalt teisele. Teie kehas sisaldab iga rakk vähemalt ühte komplekti kogu teie geneetilisest komplemendist, mis paikneb 23 erinevas kromosoomis. Tegelikult on enamikul teie lahtritest kaks komplekti, üks mõlemalt vanemalt. Enne raku jagunemist peab ta täpselt kopeerima oma DNA, nii et iga tütarrakk saaks täieliku ja õige geneetilise teabe. DNA replikatsioon sisaldab korrektuuri, mis aitab tagada täpsuse.

DNA struktuur

DNA on pikk molekul, mille selgroog on vaheldumisi suhkru- ja fosfaatrühmades. Iga neljast nukleotiidialusest - adeniin (A), guaniin (G), tsütosiin (C) ja tümiin (T) - ripub iga suhkruühiku küljes. Nelja aluse järjestus loob valkude tootmise geneetilise koodi. Kahe DNA ahela nukleotiidid seonduvad üksteisega, moodustades tuttava topeltheeliksi struktuuri. Baaside sidumise reeglid nõuavad, et A seonduks ainult T-ga ja C ainult G-ga. Lahter peab replikatsiooni ajal järgima neid sidumisreegleid, et säilitada täpsust ja vältida mutatsioone.

instagram story viewer

Replikatsioon

Replikatsioon on poolkonservatiivne: äsja replikeeritud spiraalid sisaldavad algset ja äsja sünteesitud ahelat. Algne lõim on uue lõime loomise mall. Helikaasi ensüümid tõmbavad kaksikheeliksi struktuuri lahti, et paljastada kaks malli ahelat. Ensüüm DNA polümeraas vastutab matriitsil oleva iga nukleotiidi lugemise ja pikendava uue ahela komplementaarse aluse lisamise eest. Näiteks kui polümeraas satub matriitsil olevale G-alusele, lisab see uuele ahelale suhkrufosfaadi ühiku, mis sisaldab C-alust.

Korrektuur

DNA polümeraas on märkimisväärne ensüüm. Lisaks sellele, et see ei koonda uusi DNA-ahelaid üks alus korraga, loeb see uue ahela ka edasi. Ensüüm suudab uuel ahelal tuvastada vale aluse, varundada ühe suhkruühiku, varundada halva aluse, asendada see õige alusega ja jätkata malli ahela kordamist. DNA polümeraasi kompleksidesse on sisse ehitatud võimalus vale aluse, mida nimetatakse eksonukleaasi aktiivsuseks, välja lõikamiseks. Korrektuuri tulemusel saavutatakse täpsuse määr umbes 99 protsenti.

Sobimatuse parandamine

Täpne replikatsioon on piisavalt oluline, et rakkudel oleks välja töötatud sekundaarne veaparandusmehhanism, mida nimetatakse DNA mittevastavuse parandamiseks, et parandada vigu, millest DNA polümeraas vahele jääb. Remondimasinad tuvastavad mittevastavused, kontrollides DNA heeliksi struktuuri deformatsioonide suhtes. Ensüümide perekond Mut tuvastab mittevastavuse, tuvastab äsja kopeeritud ahela, leiab sobiva koha ahela lõhustamiseks ja eemaldab mittevastavuse sisaldava osa. Seejärel sünteesib DNA polümeraas eemaldatud osa uuesti. Erinevalt ühealuselisest parandusest, mida DNA polümeraas teeb korrektuuri ajal, võib mittevastavuse parandusmehhanism ühe paranduse tegemiseks asendada tuhandeid aluseid.

Teachs.ru
  • Jaga
instagram viewer