Већину посла у живој ћелији обављају њени протеини. Једна ствар коју ћелија мора да уради је да дуплира своју ДНК.
На пример, у вашем телу се ДНК дуплира милијардама пута. Протеини раде тај посао, а један од тих протеина је ензим тзв ДНА лигаза. Научници су препознали да би лигаза могла бити корисна у изградњи рекомбинантне ДНК у лабораторији, па су у процес стварања рекомбинантне ДНК уврстили корак лигације.
Структура ДНК
Један ланац ДНК састоји се од низа азотне базе које иду скраћеницама А, Т, Г и Ц. ДНК се обично налази у двоструком ланцу, где се једна дугачка секвенца база подудара са другом једнако дугачком ланцем база.
Две нити се допуњују, у томе када једна нит има А друга има Т, а где једна има Г, друга има Ц. А и Т се подударају кроз слабу хемијску везу која се назива а водонична веза, а Г и Ц чине исто.
Све у свему, њих двоје комплементарне нити повезани су међусобно кроз многе водоничне везе. Свака од две појединачне нити држи своје нуклеарне базе заједно са јачом везом у облику дугог ланца ковалентно повезаних група шећера и фосфата.
Функција лигазе
Можете сматрати ДНК ланац једном дугом наруквицом са четири различите врсте чари. Чари једноставно висе са снажног ланца који их повезује.
Репликација ДНК ствара још једну шарм наруквицу која одговара првој. Где год се налази Цхарм на првој наруквици, Т цхарм ће стати на другу наруквицу, а исто за Ц и Г.
Привјесци на другој наруквици могу се подударати с првом наруквицом, а да сами нису на наруквици. Односно, могу се повезати до супротног ланца преко слабе везе, а да немају јак ланац који би их повезао са суседима.
ДНА лигаза ензим открива места на којима је прекинут ланац шећера и фосфата и обнавља везу, повезујући групе шећера и фосфата у јаку везу.
Рекомбинантна ДНК
Рекомбинантна ДНК је резултат пресецања двоструког ланца ДНК и његовог повезивања са другим двоструким ланцем. Свака двострука нит се често сече неравномерно, при чему се једна нити завршава неколико основа за другу.
Са једног краја висе додатне базе, као на пример у ТТАА. Друга двострука нит има додатне базе у низу попут ААТТ. Два сета додатних база - названа „лепљиви крајеви"- хватају се за своје слабе водоничне везе.
Кад поново размишљате о шарм наруквицама, замислите да имате једну двоструку шарм наруквицу са два ланчића повезана само њиховим чарима. Одсјечете крај, али одсјечете један крај, за четири чари кратак од другог, тако да вам виси мали реп.
То исто радите и са другом наруквицом са дуплим шармом. Ако се четири чари надопуњују, две одсечене чари ће се повезати, али само кроз своје чари.
Ензим лигазе који се користи у рекомбинацији
У претходном кораку од Рекомбинација ДНК, повезани су лепљиви крајеви два различита дволанчана молекула ДНК. Међутим, једина веза између два одељка је преко слабих веза. Попут наруквице са шармом повезане само помоћу одговарајућих привесака, било би их лако раздвојити.
Ензим ДНК лигазе проналази места на којима групе шећера и фосфата нису повезане и повезује их. Поново, попут наруквице шарма, након што ДНК лигаза прође и уједини базе, нови, дужи, дволанчани молекул ДНК је чврсто повезан.
