Genetska koda živih organizmov je v DNK kromosomi. Molekula DNA je dvojna vijačnica, sestavljena iz parov nukleotidi, od katerih je vsaka sestavljena iz fosfatne skupine, sladkorne skupine in dušikove baze. Struktura nukleotidov je asimetrična, kar pomeni, da imata dve verigi dvojne vijačne DNA nasprotni smeri.
Ko pride do sinteze DNA med replikacijo DNA, se dve verigi dvojne vijačnice ločita. Replikacija se lahko izvede le v smeri naprej vsakega sklopa. Posledično se en pramen neprekinjeno kopira v smeri naprej, medtem ko se drugi kopira prekinjeno v segmente, ki se kasneje spojijo.
Zakaj imajo verige DNA smer
Strani molekul dvojne vijačnice DNA so sestavljene iz fosfatne in sladkorne skupine medtem ko so stopnice sestavljene iz dušikove baze. Po dogovoru so atomi ogljika v ogljikovih verigah ali obročih organskih molekul zaporedno oštevilčeni. Atomi ogljika v dušikovih bazah so oštevilčeni 1, 2, 3 itd. Za razlikovanje oštevilčenih ogljikovih atomov sladkornih skupin so ti ogljiki oštevilčeni z glavnim simbolom, to je 1 ', 2', 3 'itd., Ali enim osnovnim itd.
V skupinah sladkorja je pet ogljikovih atomov, oštevilčenih od 1 do 5. 5 'atom ima a fosfatna skupina pritrjena nanjo, medtem ko 3 'ogljikove povezave z an OH skupina. Za oblikovanje strani vijačnice se 5 'fosfat na eni strani skupine sladkorja poveže s 3' OH naslednjega nukleotida. Zaporedje tega sklopa je 5 'do 3'.
Prečke molekule vijačnice nastanejo iz povezanih dušikovih baz. Štiri osnove v molekulah DNA so adenin, gvanin, citozin in timin, okrajšani kot A, G, C in T. Osnovi A in T lahko tvorita povezavo, G in C pa povezavo.
Ko se nukleotid verige 5 'do 3' zaporedja poveže z drugim nukleotidom, da tvori stopničko, ima drugi nukleotid nasprotno zaporedje fosfat / OH. To pomeni, da ena stran vijačnice teče v smeri 5 'do 3', druga pa v smeri 3 'do 5' smer.
Prekinjena replikacija DNA v primerjavi s kontinuirano replikacijo
Sinteza DNA lahko poteka le, kadar sta obe verigi dvojne vijačnice ločeni. Med replikacijo DNA encim razbije vijačnico in DNA polimeraza kopira vsak sklop. Pramen, ki teče v smeri 5 'do 3', se imenuje vodilni pramen, medtem ko je drugi pramen z zaporedjem 3 'do 5' zaostali pramen.
Polimeraza lahko kopira samo DNA v 5 'do 3' smeri. To pomeni, da lahko neprekinjeno ponovi vodilni pramen, ko se premika od začetne točke ločitve vzdolž pramena. Če želite kopirati zaostali pramen, se mora polimeraza replicirati nazaj vzdolž pramena do začetne točke ločevanja.
Kopiranje se nato ustavi, premakne navzgor po pramenu in se spet premakne nazaj v segment, ki je že kopiran. Niz odvzetih kopij segmentov DNA, imenovanih Okazaki drobci se proizvajajo iz zaostalega pramena.
DNA ligaza
Ko replikacija DNA napreduje, Encim DNA ligaze združi fragmente Okazaki v neprekinjeno verigo. Ta kombinacija neprekinjene sinteze vodilne verige in delno ali prekinjeno replikacijo zaostali pramen povzroči dve novi vijačnici DNA, ko so segmenti zaostalega sklopa povezani skupaj.
Vsaka nova dvojna vijačnica ima nadrejeno verigo iz prvotne molekule DNA in novo replicirano verigo, ki jo sintetizira DNA polimeraza. Ko se replikacija uspešno zaključi, v dveh kopijah izvirne DNA ni razlike molekula, čeprav je bila ena pridobljena z neprekinjeno replikacijo, druga pa je imela diskontinuirano DNA replikacija.
