Много лет назад было показано, что структура дезоксирибонуклеиновой кислоты - ДНК - представляет собой двойную спираль, но условное обозначение каждой нити стало предметом путаницы как для ученых, так и для студентов. Среди пар ДНК одну называют Ватсоном, а другую - Криком, в честь двух со-открывателей ДНК. Но в научной литературе нет единого мнения о том, какой нити и какому называть. Система именования Уотсона-Крика была предназначена для обозначения различных функциональных свойств каждой цепи в структуре ДНК, что является той же целью, что и другие системы именования. Крайне важно понимать разные контексты, в которых отдельные нити должны иметь разные имена. Два прекрасных примера - это их разные роли в репликации или транскрипции ДНК. Знание того, что делает каждая нить в биологическом процессе, поможет понять, почему ей было дано такое название.
Anti-Sense - это не ерунда
Транскрипция - это процесс копирования ДНК в РНК. Это делается с помощью фермента, называемого РНК-полимеразой (РНК-Pol). РНК Pol считывает только одну из двух цепей ДНК, поскольку она составляет молекулу РНК. Молекула двухцепочечной ДНК расщепляется, и Pol РНК связывается с одной цепью, которую она считывает и копирует. Эта нить называется цепочкой-шаблоном или антисмысловой цепью. Получаемая молекула РНК будет комплементарной цепи матрицы, то есть нуклеотиды цепь матрицы и молекула РНК совпадают друг с другом по правилам: аденин - урацил, а гуанин - к цитозин.
Это имеет смысл
Когда РНК транскрибируется с ДНК, РНК-полимераза связывается с цепью матрицы и копирует ее. Оставшаяся цепь называется кодирующей цепью (см. Ссылку 5) или смысловой цепью. Учитывая правила спаривания оснований нуклеиновых кислот (пары A с T и G пары с C), кодирующая или смысловая цепь ДНК имеет последовательность, идентичную последовательности продуцируемой РНК. Исключением является то, что РНК содержит нуклеотид U (урацил) вместо T (тимин), оба из которых соединяются с A (аденином).
Плавная езда
Перед митозом или делением клетки клетка должна реплицировать свою ДНК, чтобы каждая дочерняя клетка имела одинаковое количество нитей ДНК. ДНК-полимераза - это фермент, который копирует длинные участки ДНК в большее количество ДНК. В репликационной вилке молекула ДНК расстегивается, образуя пузырек, в который скользит Полимераза. Полимераза связывается с обеими цепями размотанной ДНК и начинает копировать обе цепи. Одна из копий выполнена в виде единой непрерывной нити, которую называют ведущей нитью. Репликация ДНК - это еще один случай, когда цепи ДНК имеют разные названия.
Остановить и продолжить движение
Антипараллельная структура лестницы ДНК означает, что одна нить идет от головы к хвосту, а другая - от хвоста к голове. Во время репликации ДНК ДНК-полимераза должна считывать и копировать обе нити одновременно, хотя они движутся в противоположных направлениях. Поскольку ДНК-полимераза может считывать и копировать цепи ДНК только в одном направлении - хвост к голове - цепь что обнаруженная полимераза, ориентированная в направлении от головы к хвосту, не может быть прочитана и скопирована как один непрерывный прядь. Эта прядь «голова к хвосту» копируется в виде коротких фрагментов, называемых фрагментами Окадзаки, которые позже сливаются в одну длинную цепочку. При репликации ДНК цепь, которая образуется фрагментами, называется отстающей цепью.