Deoksiribonükleik asit veya DNA, bir nesilden diğerine aktarılan genetik bilgiyi içerir. Vücudunuzdaki her hücre, 23 farklı kromozomda yer alan tüm genetik tamamlayıcınızın en az bir setini içerir. Aslında, hücrelerinizin çoğu, her bir ebeveynden birer tane olmak üzere iki kümeye sahiptir. Bir hücre bölünmeden önce, her yavru hücrenin eksiksiz ve doğru genetik bilgiyi alması için DNA'sını doğru bir şekilde kopyalaması gerekir. DNA replikasyonu, doğruluğun sağlanmasına yardımcı olan bir düzeltme okuma süreci içerir.
DNA Yapısı
DNA, alternatif şeker ve fosfat gruplarından oluşan bir omurgaya sahip uzun bir moleküldür. Dört nükleotid bazından biri - adenin (A), guanin (G), sitozin (C) ve timin (T) - her bir şeker ünitesinde asılı kalır. Dört bazın dizisi, protein üretimi için genetik kodu oluşturur. İki DNA zincirinin nükleotidleri, bilinen çift sarmal yapısını oluşturmak için birbirine bağlanır. Temel eşleştirme kuralları, A'nın yalnızca T ile ve C'nin yalnızca G ile bağlanmasını gerektirir. Hücre, doğruluğu korumak ve mutasyonlardan kaçınmak için replikasyon sırasında bu eşleştirme kurallarına uymalıdır.
çoğaltma
Replikasyon yarı muhafazakardır: yeni kopyalanmış sarmallar, orijinal bir iplik ve yeni sentezlenmiş bir iplik içerir. Orijinal iplik, yeni ipliğin oluşturulması için bir şablon görevi görür. Helikaz enzimleri, iki şablon şeridi ortaya çıkarmak için çift sarmal yapının fermuarını açar. DNA polimeraz enzimi, bir şablon iplik üzerindeki her bir nükleotidi okumaktan ve uzayan yeni iplik üzerine tamamlayıcı bazı eklemekten sorumludur. Örneğin, polimeraz bir şablon iplik üzerinde bir G bazı ile karşılaştığında, yeni zincire bir C bazı içeren bir şeker-fosfat birimi ekler.
düzeltme
DNA polimeraz dikkate değer bir enzimdir. Her seferinde bir baz olmak üzere yalnızca yeni DNA ipliklerini bir araya getirmekle kalmaz, aynı zamanda ilerledikçe yeni ipliği de düzeltir. Enzim, yeni iplikte yanlış bir baz tespit edebilir, bir şeker ünitesini yedekleyebilir, kötü bazı kesebilir, doğru baz ile değiştirebilir ve şablon ipliği kopyalamaya devam edebilir. Eksonükleaz aktivitesi adı verilen yanlış bazın koparılması yeteneği, DNA polimeraz komplekslerinde yerleşiktir. Düzeltme, yaklaşık yüzde 99 doğruluk oranıyla sonuçlanır.
Yanlış eşleşme tamiri
Doğru replikasyon, hücrelerin DNA polimerazın gözden kaçırdığı hataları düzeltmek için DNA yanlış eşleşme onarımı adı verilen ikincil bir hata düzeltme mekanizması geliştirmesi için yeterince önemlidir. Onarım makinesi, DNA sarmal yapısını deformiteler açısından inceleyerek uyumsuzlukları tespit eder. Mut enzim ailesi bir uyumsuzluk tespit eder, yeni kopyalanan ipliği tanımlar, ipliği ayırmak için uygun bir yer bulur ve uyumsuzluğu içeren kısmı çıkarır. DNA polimeraz daha sonra çıkarılan kısmı yeniden sentezler. DNA polimerazın düzeltme okuması sırasında gerçekleştirdiği tek bazlı onarımdan farklı olarak, uyumsuzluk onarım mekanizması bir onarım yapmak için binlerce bazın yerini alabilir.