รหัสพันธุกรรมของสิ่งมีชีวิตมีอยู่ใน DNA ของ โครโมโซม. โมเลกุลดีเอ็นเอเป็นเกลียวคู่ที่ประกอบด้วยคู่ของ นิวคลีโอไทด์ซึ่งประกอบด้วยหมู่ฟอสเฟต กลุ่มน้ำตาล และฐานไนโตรเจน โครงสร้างของนิวคลีโอไทด์เป็นแบบอสมมาตร หมายความว่าสายดีเอ็นเอเกลียวคู่ทั้งสองเส้นมีทิศทางตรงกันข้าม
เมื่อการสังเคราะห์ดีเอ็นเอเกิดขึ้นระหว่างการจำลองแบบดีเอ็นเอ เกลียวคู่ทั้งสองเส้นจะแยกออกจากกัน การจำลองแบบสามารถทำได้ในทิศทางไปข้างหน้าของแต่ละเกลียวเท่านั้น ด้วยเหตุนี้ เกลียวหนึ่งจึงถูกคัดลอกอย่างต่อเนื่องในทิศทางไปข้างหน้า ในขณะที่อีกเกลียวหนึ่งถูกคัดลอกอย่างไม่ต่อเนื่องในส่วนที่ต่อเข้าด้วยกันในภายหลัง
ทำไม DNA Strands มีทิศทาง
ด้านข้างของโมเลกุลดีเอ็นเอเกลียวคู่ประกอบด้วย กลุ่มฟอสเฟตและน้ำตาล ในขณะที่ขั้นประกอบด้วย ฐานไนโตรเจน. ตามแบบแผน อะตอมของคาร์บอนในสายโซ่คาร์บอนหรือวงแหวนของโมเลกุลอินทรีย์จะถูกนับตามลำดับ อะตอมของคาร์บอนในฐานไนโตรเจนมีหมายเลข 1, 2, 3 เป็นต้น เพื่อแยกความแตกต่างของอะตอมคาร์บอนที่มีหมายเลขของกลุ่มน้ำตาล คาร์บอนเหล่านี้จะถูกกำหนดหมายเลขโดยใช้สัญลักษณ์เฉพาะ เช่น 1', 2', 3' ฯลฯ หรือหนึ่งเฉพาะเป็นต้น
มีอะตอมของคาร์บอนห้าอะตอมในกลุ่มน้ำตาล เลข 1' ถึง 5' อะตอม 5' มี a
กลุ่มฟอสเฟต ติดอยู่ในขณะที่คาร์บอน 3 'เชื่อมโยงกับ an links OH กรุ๊ป. ในการสร้างด้านข้างของเกลียวนั้น ฟอสเฟตขนาด 5' ที่ด้านหนึ่งของน้ำตาลกลุ่มจะเชื่อมโยงกับ OH 3' ของนิวคลีโอไทด์ถัดไป ลำดับของเกลียวนี้คือ 5' ถึง 3'.ขั้นของโมเลกุลเกลียวเกิดขึ้นจากฐานไนโตรเจนที่เชื่อมโยงกัน เบสสี่ตัวในโมเลกุลดีเอ็นเอ ได้แก่ อะดีนีน กัวนีน ไซโตซีน และไทมีน ซึ่งย่อมาจาก A, G, C และ T ฐาน A และ T สามารถสร้างลิงค์ได้ และ G และ C สามารถเชื่อมโยงได้
เมื่อนิวคลีโอไทด์ของสายโซ่ลำดับ 5' ถึง 3' เชื่อมโยงกับนิวคลีโอไทด์อื่นเพื่อสร้างรุ่ง นิวคลีโอไทด์อื่นจะมีลำดับฟอสเฟต/OH ที่ตรงกันข้าม ซึ่งหมายความว่าด้านหนึ่งของเกลียวจะวิ่งไปในทิศทางที่ 5' ถึง 3' ในขณะที่อีกด้านหนึ่งวิ่งใน 3' ถึง 5' ทิศทาง.
การจำลองดีเอ็นเอแบบไม่ต่อเนื่องกับการจำลองแบบต่อเนื่อง
การสังเคราะห์ดีเอ็นเอจะเกิดขึ้นได้ก็ต่อเมื่อเกลียวคู่ทั้งสองแยกออกจากกัน ในระหว่างการจำลองแบบของ DNA เอ็นไซม์จะเปิดเกลียวและ open ดีเอ็นเอโพลีเมอเรส คัดลอกแต่ละสาระ เกลียวที่วิ่งในทิศทาง 5 ถึง 3 เรียกว่าเกลียวนำในขณะที่อีกเส้นที่มีลำดับ 3 ถึง 5 เรียกว่าเกลียวที่ปกคลุมด้วยวัตถุฉนวน
พอลิเมอเรสสามารถคัดลอก DNA ได้เฉพาะใน ทิศทาง 5' ถึง 3' ซึ่งหมายความว่ามันสามารถทำซ้ำได้อย่างต่อเนื่องในขณะที่มันเคลื่อนจากจุดเริ่มต้นของการแยกไปตามเกลียว ในการคัดลอกเกลียวที่ล้าหลัง โพลีเมอเรสต้องทำซ้ำไปข้างหลังตามเกลียวจนถึงจุดเริ่มต้นของการแยก
จากนั้นการจำลองจะหยุด เลื่อนขึ้นไปบนเกลียว และย้อนกลับอีกครั้งไปยังส่วนที่คัดลอกแล้ว ชุดของสำเนาส่วนดีเอ็นเอที่ตัดการเชื่อมต่อที่เรียกว่า สะเก็ดโอคาซากิ ถูกผลิตขึ้นจากเส้นใยที่ล้าหลัง
ดีเอ็นเอ ลิกาเซ
ในขณะที่การจำลองแบบ DNA ดำเนินไป เอนไซม์ดีเอ็นเอ ไลเกส รวมชิ้นส่วนของโอกาซากิเป็นเกลียวต่อเนื่อง การรวมกันของการสังเคราะห์อย่างต่อเนื่องของเกลียวนำและการจำลองแบบทีละส่วนหรือไม่ต่อเนื่องของ เส้นใยที่ปกคลุมด้วยวัตถุฉนวนทำให้เกิดเกลียวดีเอ็นเอใหม่สองเส้นเมื่อส่วนต่างๆ ของเส้นใยที่ปกคลุมด้วยวัตถุฉนวนถูกเชื่อมเข้าด้วยกัน ด้วยกัน.
เกลียวคู่ใหม่แต่ละเส้นมีสายหลักจากโมเลกุล DNA ดั้งเดิมและเกลียวที่จำลองขึ้นใหม่ซึ่งสังเคราะห์โดย DNA polymerase เมื่อการจำลองแบบสำเร็จแล้ว สำเนาสองชุดของ DNA ดั้งเดิมจะไม่มีความแตกต่างกัน โมเลกุลแม้ว่าโมเลกุลหนึ่งได้มาจากการจำลองแบบต่อเนื่องในขณะที่อีกโมเลกุลหนึ่งมี DNA ที่ไม่ต่อเนื่อง การจำลองแบบ