O código genético dos organismos vivos está contido no DNA do cromossomos. A molécula de DNA é uma dupla hélice composta de pares de nucleotídeos, cada um consistindo de um grupo fosfato, um grupo de açúcar e uma base de nitrogênio. A estrutura dos nucleotídeos é assimétrica, o que significa que as duas fitas da dupla hélice de DNA têm direções opostas.
Quando a síntese de DNA ocorre durante a replicação do DNA, as duas fitas da dupla hélice são separadas. A replicação só pode ocorrer na direção para frente de cada fita. Como resultado, uma vertente é copiada continuamente na direção para frente, enquanto a outra é copiada descontinuamente em segmentos que são posteriormente unidos.
Por que as fitas de DNA têm uma direção
Os lados das moléculas de dupla hélice de DNA são constituídos por grupos fosfato e açúcar enquanto os degraus são feitos de bases nitrogenadas. Por convenção, os átomos de carbono nas cadeias de carbono ou anéis de moléculas orgânicas são numerados em sequência. Os átomos de carbono nas bases nitrogenadas são numerados 1, 2, 3, etc. Para distinguir os átomos de carbono numerados dos grupos de açúcar, esses carbonos são numerados usando um símbolo primo, ou seja, 1 ', 2', 3 ', etc., ou um primo etc.
Existem cinco átomos de carbono nos grupos de açúcar, numerados de 1 'a 5'. O átomo 5 'tem um grupo fosfato ligado a ele enquanto o carbono 3 'se liga a um Grupo OH. Para formar os lados da hélice, o fosfato 5 'de um lado do grupo do açúcar se liga ao OH 3' do próximo nucleotídeo. A sequência desta fita é 5 'a 3'.
Os degraus da molécula da hélice são formados a partir de bases nitrogenadas ligadas. As quatro bases nas moléculas de DNA são adenina, guanina, citosina e timina, abreviadas como A, G, C e T. As bases A e T podem formar um link, e G e C podem se conectar.
Quando um nucleotídeo da cadeia da sequência 5 'para 3' se liga a outro nucleotídeo para formar uma linha, o outro nucleotídeo tem a sequência oposta de fosfato / OH. Isso significa que um lado da hélice corre na direção de 5 'para 3', enquanto o outro lado corre na 3 'a 5' direção.
Replicação descontínua de DNA versus replicação contínua
A síntese de DNA só pode ocorrer quando as duas fitas da dupla hélice são separadas. Durante a replicação do DNA, uma enzima quebra a hélice e DNA polimerase copia cada fita. O fio que corre na direção de 5 'para 3' é chamado de fio principal, enquanto o outro fio, com uma sequência de 3 'para 5', é o fio retardado.
A polimerase só pode copiar DNA no Direção 5 'a 3'. Isso significa que ele pode replicar continuamente a fita principal à medida que ela se move do ponto inicial de separação ao longo da fita. Para copiar o filamento retardado, a polimerase tem que replicar para trás ao longo do filamento até o ponto inicial de separação.
A replicação então para, sobe a fita e retrocede novamente para o segmento que já foi copiado. Uma série de cópias desconectadas de segmentos de DNA chamadas Fragmentos de Okazaki são produzidos a partir do fio retardado.
DNA ligase
Conforme a replicação do DNA avança, o Enzima DNA ligase junta os fragmentos de Okazaki em uma fita contínua. Esta combinação de síntese contínua da fita principal e replicação por partes ou descontínua de a fita retardada resulta em duas novas hélices de DNA, uma vez que os segmentos da fita retardada foram unidos juntos.
Cada nova hélice dupla possui uma fita-mãe da molécula de DNA original e uma fita recém-replicada, sintetizada pela DNA polimerase. Quando a replicação é concluída com sucesso, não há diferença nas duas cópias do DNA original molécula, embora uma tenha sido derivada por meio de replicação contínua, enquanto a outra teve DNA descontínuo replicação.