Kroky replikace 3+DNA: Podrobná fakta

Replikace DNA je proces syntézy nových molekul DNA, které jsou podobné rodičovské DNA.

Replikace DNA není nic jiného než proces duplikace DNA nebo genetického materiálu z rodičovské DNA za účelem vytvoření nové DNA během buněčného dělení. Syntetizované řetězce jsou pro rodičovskou DNA nerozeznatelné. V tomto článku jsou podrobně popsány kroky replikace DNA a proces replikace DNA.

Proces replikace DNA:

Replikace DNA probíhá ve 3 krocích.

Zahájení:

To je První krok v procesu replikace DNA. Replikace DNA je zahájena v určitém bodě genomu, který je známý jako původ replikace. Tento původ replikace obsahují specifické geny, iniciační proteiny zaměřit se na původ replikace vytvořením a replikační komplex kolem DNA bod počátku replikace.

V molekule DNA je přítomno mnoho bodů počátku replikace, které se běžně nazývají replikační vidlice. DNA enzym helikáza hraje zásadní roli v procesu odvíjení molekul DNA. Tyto řetězce fungují jako templát při replikaci. Tento proces spotřebovává Molekula ATP pro tvorbu vazba mezi nukleotidovými bázemi.

RNA primer je syntetizován enzymem DNA primáza. RNA primer hraje klíčovou roli v aktivaci DNA polymeráz. DNA polymerázy jsou velmi důležité při tvorbě nových molekul DNA.

Prodloužení:

V bakteriálních a lidských buňkách 5 různých typů enzymy DNA polymerázy jsou přítomny. DNA polymeráza je jediný enzym, který má schopnost přidávat primery do nově syntetizovaného vlákna vedoucí řetězec a zaostávající vlákno.  Báze jsou přidány bez jakéhokoli přerušení do vedoucího vlákna, komplementární k templátovému řetězci.

Při syntéze vedoucího vlákna jsou báze přidány na 3' konec a replikace probíhá ve směru 3' až 5'. DNA má čtyři báze jako adenin, thymin, guanin a cytosin. Komplementární párování znamená, že pokud je adenin přítomen v rodičovském řetězci, nový řetězec přijímá thymin a pokud má guanin, nový řetězec přijímá cytosin a naopak. Jak by párování mělo být Adenin s thyminem a guanin s cytosinem (AT a GC).

V jiném templátovém řetězci, který je antiparalelní, může syntéza nového řetězce DNA probíhat ve fragmentech nazývaných okazakiho fragmenty ve směru 5' až 3', tento řetězec je znám jako zaostávající řetězec. Protože DNA polymeráza nemůže číst ve směru 5' až 3'. DNA polymeráza přidává primery RNA k bázím vystaveným zpožděným vláknům.

Zakončení:

Replikace pokračuje až do setkání dvou replikačních vidlic v jednom bodě, V případě, že replikační vidlice se setkávají s DNA replikace bude ukončena. Ukončení není řízeno žádnými enzymy. Po dokončení procesu syntézy jsou nová vlákna navázána a zaostávající vlákno nebo templát (5' až 3') vyžaduje RNAáza H nebo enzymy exonukleázy a DNA ligázy.

RNAáza H odstraňuje primery RNA a ty jsou nahrazeny bázemi podle původního kódování v zaostávajícím řetězci. Fragmenty okazaki spojuje enzym tzv ligáza. Konec templátového řetězce obsahuje opakovanou sekvenci známou jako telomery. Ty jsou užitečné pro poskytování ochrany na konci chromozomu, aby se zabránilo fúzi chromozomů. Telomery jsou syntetizovány enzymem tzv telomerasu. Po dokončení procesu syntézy se templátový řetězec a jeho komplementární nový řetězec stočí kolem dokola a vytvoří dvojitý spirálová struktura.

Schéma procesu replikace DNA:

kroky replikace dna proces replikace dna
Obrazový kredit: Proces replikace DNA Wikipedia

Replikace DNA u prokaryot:

Projekt replikace DNA probíhá proces buněčného dělení.

U prokaryot probíhá replikace v následujících krocích.

Postupná kruhová replikace:

"kroky replikace DNA proces replikace dna"
Obrazový kredit: Rolling Circular DNA Replication Wikipedia

D-loop replikace:

Replikace D-smyčky se běžně odehrává v mitochondrie a chloroplast.

Jedno ze dvou vláken v plazmidech má těžké nukleotidy nazývaný těžký řetězec, který se skládá z puriny, adenin a guanin. Další pramen je vyroben z lehčí nukleotidy tzv. světelný řetězec, který se skládá z pyrimidin, thymin a cytosin.

D-Loop se tvoří v těžkém vláknu, které je také známé jako kontrolní oblast. D-smyčka je součástí kruhové DNA, která obsahuje tři vlákna. The střední vlákno se odstraní, což je komplementární k lehkému vláknu a probíhá syntéza nového vlákna a zůstává až do dokončení syntézy těžkého vlákna. Replikace lehkého řetězce je zahájena v opačném směru než těžký řetězec po dosažení replikační vidlice těžkým řetězcem.

Proces replikace DNA u eukaryot:

U eukaryot probíhá replikační proces v procesu buněčného dělení hlavně během mitózy v jádře. V této S-fázi by se měl celý genom odvinout a podstoupit replikaci za vzniku dceřiných buněk.

U eukaryot je replikace DNA probíhá převážně ve třech krocích.

Ty jsou podrobně popsány dříve.

U eukaryot Replikace DNA je semikonzervativní replikace.

Hlavní body replikace eukaryotické DNA:

Proces semikonzervativní replikace DNA:

Semikonzervativní replikace DNA znamená, že v molekule dvouřetězcové DNA je jeden řetězec rodičovský řetězec a další řetězec je nově syntetizovaná spirála řetězce, aby se po komplikaci procesu replikace vytvořila struktura dvoušroubovice.

Tento typ replikace hraje klíčovou roli v transformace genetického materiálu z jedné generace na druhou.

To také podporuje prevence mutací.

Více informací o: Struktura DNA | Detailní náhled se všemi zásadními aspekty.

Kroky replikace bakteriální DNA:

V bakteriích se replikuje malá část chromozomální DNA.

V bakteriích se replikuje malá část chromozomální DNA.

Stejně jako replikace eukaryotické DNA se bakteriální DNA replikuje ve čtyřech krocích.

Krok 1: V tomto kroku se molekula DNA rozvine do dvou jednoduchých vláken, aby se vytvořila replikační vidlice.

Krok 2: Primázový enzym připojí primery RNA k nově syntetizovanému vláknu.

Krok 3: enzym DNA polymeráza přidá báze do nového stojanu.

Krok 4: Po dokončení procesu replikace je replikace ukončena a fragmenty okazaki jsou spojeny dohromady enzymem ligázou.

Také čtení: