एक यूकेरियोटिक गुणसूत्र में कई प्रतिकृति उत्पत्ति होने का लाभ

जीवित कोशिकाओं की एक सामान्य विशेषता यह है कि वे विभाजित होती हैं। इससे पहले कि एक कोशिका दो में बदल सके, कोशिका को अपने डीएनए, या डीऑक्सीराइबोन्यूक्लिक एसिड की एक प्रति बनानी चाहिए, जिसमें इसकी आनुवंशिक जानकारी होती है। यूकेरियोटिक कोशिकाएं डीएनए को एक कोशिका नाभिक की झिल्लियों के भीतर संलग्न गुणसूत्रों में संग्रहित करती हैं। कई प्रतिकृति उत्पत्ति के बिना, प्रतिकृति में अधिक समय लगेगा और कोशिका वृद्धि को धीमा कर देगा।

डीएनए एक लंबी-श्रृंखला वाला अणु है जिसमें बारी-बारी से चीनी और फॉस्फेट समूहों की रीढ़ होती है। चार न्यूक्लियोटाइड आधारों में से एक - नाइट्रोजन युक्त अंगूठी के आकार के अणु - प्रत्येक चीनी समूह से लटकते हैं। डीएनए के दो स्ट्रैंड एक डबल हेलिक्स संरचना बनाते हैं जिसमें प्रत्येक चीनी स्थान पर आधार सिस्टर स्ट्रैंड पर अपने पूरक आधार से जुड़ जाता है। केवल कुछ जोड़ियों की अनुमति है, इसलिए यदि आप एक स्ट्रैंड पर आधार की पहचान करते हैं, तो आप दूसरे स्ट्रैंड पर उसी स्थिति में आधार को जानते हैं।

यूकेरियोट्स में, क्रोमोसोम क्रोमैटिन की बेलनाकार संरचनाएं हैं, जो डीएनए और हिस्टोन प्रोटीन का मिश्रण है। मानव कोशिकाओं में 23 जोड़े गुणसूत्र होते हैं, प्रत्येक माता-पिता से एक जोड़ी सदस्य। एक मानव गुणसूत्र में लगभग 150 मिलियन आधार जोड़े होते हैं। डीएनए को संपीड़ित करने के लिए क्रोमैटिन को कसकर मोड़ा जाता है ताकि यह एक सेल में फिट हो जाए। यदि आप एक मानव कोशिका में सभी डीएनए को समाप्त करने के लिए निर्धारित करते हैं, तो यह लगभग 6 फीट का होगा। प्रतिकृति होने के लिए, प्रतिलिपि बनाने से ठीक पहले डीएनए हेलिक्स को खोलना चाहिए।

यूकेरियोटिक कोशिकाएं वृद्धि और विभाजन के बीच वैकल्पिक होती हैं, और विकास चरण के दौरान डीएनए को दोहराया जाता है। डीएनए एक आराम की स्थिति में प्रवेश करता है जो डीएनए पोलीमरेज़ द्वारा उपयोग की अनुमति देता है, एंजाइम जो प्रत्येक स्ट्रैंड की प्रतिलिपि बनाता है। एक अन्य एंजाइम, हेलीकेस, पहले दो स्टैंड को एक क्षेत्र में अलग करता है जिसे प्रतिकृति मूल कहा जाता है। प्रत्येक स्ट्रैंड न्यूक्लियोटाइड बेस के पूरक अनुक्रम के साथ एक नए स्ट्रैंड के लिए एक टेम्पलेट के रूप में कार्य करता है। पोलीमरेज़ अणु के चारों ओर एक प्रतिकृति बुलबुला प्रतिलिपि संचालन के दौरान प्रत्येक डीएनए स्ट्रैंड के साथ चलता है। पुराने और नए तार बुलबुले के पीछे एक साथ ज़िप करते हैं।

डीएनए पोलीमरेज़ यूकेरियोटिक गुणसूत्रों को प्रति सेकंड लगभग 50 आधार जोड़े की दर से स्थानांतरित कर सकता है। यदि गुणसूत्र में प्रतिकृति की एक ही उत्पत्ति होती है, तो एक डीएनए हेलिक्स की प्रतिलिपि बनाने में लगभग एक महीने का समय लगेगा। कई मूल का उपयोग करके, सेल लगभग एक घंटे में एक हेलिक्स को दोहरा सकता है, एक 720-गुना स्पीडअप। प्रक्रिया के दौरान, प्रत्येक गुणसूत्र पर कई प्रतिकृति बुलबुले डीएनए की छोटी लंबाई का मंथन करते हैं जिन्हें तैयार उत्पाद बनाने के लिए एक साथ जोड़ा जाता है। एकाधिक उत्पत्ति का लाभ यह है कि यह अपेक्षाकृत तेजी से कोशिका विभाजन और जीवों के विकास की अनुमति देता है। उदाहरण के लिए, एक मानव मां को जन्म देने से पहले 540 साल तक भ्रूण रखना होगा यदि उसे प्रत्येक गुणसूत्र पर प्रतिकृति के एक ही मूल पर निर्भर रहना पड़ता है।