Genetski kod živih organizama sadržan je u DNK kromosomi. Molekula DNA dvostruka je zavojnica koju čine parovi nukleotidi, svaki koji se sastoji od fosfatne skupine, šećerne skupine i baze dušika. Struktura nukleotida je asimetrična, što znači da dva lanca DNA dvostruke zavojnice imaju suprotne smjerove.
Kada se tijekom replikacije DNA dogodi sinteza DNA, dva lanca dvostruke zavojnice se razdvajaju. Replikacija se može odvijati samo u smjeru naprijed svakog lanca. Kao rezultat toga, jedan se pramen kontinuirano kopira u smjeru naprijed, dok se drugi kopira kontinuirano u segmente koji se kasnije spajaju.
Zašto DNK lanci imaju smjer
Stranice molekula DNA s dvostrukom zavojnicom čine fosfatne i šećerne skupine dok se prečke sastoje od dušične baze. Prema dogovoru, atomi ugljika u ugljikovim lancima ili prstenovima organskih molekula broje se u slijedu. Atomi ugljika u dušičnim bazama broje se 1, 2, 3 itd. Da bi se razlikovali numerirani atomi ugljika šećernih skupina, ti se ugljici numeriraju pomoću osnovnog simbola, tj. 1 ', 2', 3 'itd., Ili jednog osnovnog itd.
U šećernim skupinama nalazi se pet atoma ugljika s brojevima od 1 do 5. Atom od 5 'ima a fosfatna skupina na njega pričvršćen dok 3 'ugljik povezuje an OH grupa. Da bi stvorio stranice zavojnice, 5 'fosfat s jedne strane šećerne skupine veže se za 3' OH sljedećeg nukleotida. Slijed ovog lanca je 5 'do 3'.
Prečke molekule zavojnice nastaju od povezanih dušikovih baza. Četiri baze u molekulama DNA su adenin, gvanin, citozin i timin skraćeno A, G, C i T. A i T baze mogu tvoriti vezu, a G i C mogu se povezivati.
Kada se nukleotid lanca 5 'do 3' sekvence poveže s drugim nukleotidom kako bi stvorio prečku, drugi nukleotid ima suprotnu sekvencu fosfat / OH. To znači da jedna strana zavojnice ide u smjeru 5 'do 3', dok druga strana prolazi u smjeru 3 'do 5' smjer.
Prekinuta replikacija DNA nasuprot kontinuiranoj replikaciji
Sinteza DNA može se dogoditi samo kada su dva lanca dvostruke zavojnice odvojena. Tijekom replikacije DNA, enzim otvara zavojnicu i DNA polimeraza kopira svaki pramen. Pramen koji ide u smjeru od 5 'do 3' naziva se vodeći pramen, dok je drugi pramen s redom od 3 'do 5' zaostali pramen.
Polimeraza može kopirati DNA samo u Smjer 5 'do 3'. To znači da može kontinuirano replicirati vodeći pramen dok se kreće od početne točke razdvajanja duž niti. Da bi kopirala zaostali pramen, polimeraza se mora replicirati unatrag duž niti do početne točke razdvajanja.
Replikacija se zatim zaustavlja, pomiče uzvisinu i vraća se unatrag u segment koji je već kopiran. Niz odvojenih kopija DNA segmenata tzv Okazaki ulomci proizvedeni su iz zaostale niti.
DNA ligaza
Kako replikacija DNA napreduje, Enzim DNA ligaze spaja fragmente Okazaki u kontinuirani pramen. Ova kombinacija kontinuirane sinteze vodeće niti i komadne ili diskontinuirane replikacije zaostali lanac rezultira dvjema novim spiralama DNA nakon spajanja segmenata zaostalog lanca zajedno.
Svaka nova dvostruka zavojnica ima roditeljski lanac iz izvorne molekule DNA i novo replicirani lanac, sintetiziran DNA polimerazom. Kada se replikacija uspješno završi, nema razlike u dvije kopije izvorne DNA molekula, iako je jedna izvedena kontinuiranom replikacijom, dok je druga imala diskontinuiranu DNA replikacija.