Dzīvo organismu ģenētiskais kods ir DNS hromosomas. DNS molekula ir dubultā spirāle, kas sastāv no nukleotīdikatrs sastāv no fosfātu grupas, cukura grupas un slāpekļa bāzes. Nukleotīdu struktūra ir asimetriska, tas nozīmē, ka divkāršās spirāles DNS abiem pavedieniem ir pretēji virzieni.
Kad DNS replikācijas laikā notiek DNS sintēze, divas dubultās spirāles šķipsnas tiek atdalītas. Replikācija var notikt tikai katra virziena virzienā uz priekšu. Tā rezultātā viena virkne tiek nepārtraukti kopēta uz priekšu, bet otra tiek pārtraukta kopijas segmentos, kas vēlāk ir savienoti.
Kāpēc DNS daļām ir virziens
Divkāršās spirāles DNS molekulu malas veido fosfātu un cukura grupas kamēr pakāpieni sastāv no slāpekļa bāzes. Pēc vienošanās organisko molekulu oglekļa ķēdēs vai gredzenos esošie oglekļa atomi ir numurēti pēc kārtas. Oglekļa atomi slāpekļa bāzēs ir numurēti ar 1, 2, 3 utt. Lai nošķirtu cukura grupu numurētos oglekļa atomus, šie oglekļi tiek numurēti, izmantojot primāro simbolu, t.i., 1 ', 2', 3 'utt., Vai vienu grunti utt.
Cukura grupās ir pieci oglekļa atomi, kas numurēti no 1 'līdz 5'. 5 'atomam ir a fosfātu grupa tam pievienots, kamēr 3 'ogleklis savienojas ar OH grupa. Lai izveidotu spirāles malas, 5 'fosfāts vienā cukura grupas pusē savienojas ar nākamā nukleotīda 3' OH. Šīs virknes secība ir 5 'līdz 3'.
Spirāles molekulas pakāpieni tiek veidoti no sasaistītām slāpekļa bāzēm. Četras bāzes DNS molekulās ir adenīns, guanīns, citozīns un timīns, saīsināti kā A, G, C un T. A un T bāzes var izveidot saiti, un G un C var savienot saiti.
Kad 5 'līdz 3' secības ķēdes nukleotīds savienojas ar citu nukleotīdu, veidojot pakāpienu, otram nukleotīdam ir pretēja fosfāta / OH secība. Tas nozīmē, ka spirāles viena puse iet no 5 'līdz 3' virzienā, bet otra puse virzās virzienā 3 'līdz 5' virzienu.
Nepārtraukta DNS replikācija pret nepārtrauktu replikāciju
DNS sintēze var notikt tikai tad, kad ir atdalīti divi dubultās spirāles pavedieni. DNS replikācijas laikā ferments pārtrauc spirāles un DNS polimerāze kopē katru virkni. Virkni, kas darbojas virzienā no 5 'līdz 3', sauc par vadošo virkni, bet otra virkne ar 3 'līdz 5' secību ir atpaliekošā virkne.
Polimerāze var kopēt DNS tikai DNS 5 'līdz 3' virziens. Tas nozīmē, ka tas var nepārtraukti atkārtot vadošo virkni, pārvietojoties no sākotnējā atdalīšanas punkta pa virkni. Lai nokopētu atpalikušo virkni, polimerāzei jāatkārto atpakaļ pa virkni līdz sākotnējam atdalīšanas punktam.
Pēc tam replikācija apstājas, virzās uz augšu un atkal virzās atpakaļ uz segmentu, kas jau ir nokopēts. Saukta virkne atvienotu DNS segmentu kopiju Okazaki fragmenti tiek ražoti no atpalikušās daļas.
DNS ligāze
Kad DNS replikācija progresē, DNS ligāzes ferments savieno Okazaki fragmentus ar nepārtrauktu pavedienu. Šī kombinācija ir nepārtraukta vadošās virknes sintēze un pa daļām vai nepārtraukti atkārtota atpaliekošās virknes rezultātā rodas divi jauni DNS spirāles, kad atpaliekošās virknes segmenti ir savienoti kopā.
Katrai jaunai dubultai spirālei ir sākotnējā DNS molekulas vecākā virkne un nesen atkārtota virkne, ko sintezē DNS polimerāze. Kad replikācija ir veiksmīgi pabeigta, abās sākotnējās DNS kopijās nav atšķirību Lai gan viens tika iegūts nepārtrauktas replikācijas ceļā, bet otram bija pārtraukta DNS replikācija.