Репликацията в биологията е важен молекулярен процес на клетките на тялото

Нуклеиновите киселини играят важна роля в осигуряването на жизнената активност на клетките на живите организми. Важен представител на тази група органични съединения е ДНК, която носи цялата генетична информация и е отговорна за проявяването на необходимите характеристики.

Какво представлява репликацията?

В процеса на клетъчно делене е необходимо да се увеличи количеството нуклеинови киселини в ядрото, така че да няма загуба на генетична информация в процеса. В биологията репликацията е дублирането на ДНК чрез синтеза на нови вериги.

Основната цел на този процес е да се прехвърлят генетична информация дъщерни клетки в непроменена форма без никакви мутации.

Ензими и протеини на репликация

Удвояването на ДНК молекула може да бъде сравнено с всеки метаболитен процес в клетка, за която са необходими подходящи протеини. Тъй като в биологията репликацията е важен компонент на клетъчното делене, съответно тук се включват много спомагателни пептиди.

• ДНК полимеразата е най-важният ензим на редукцията, който е отговорен за синтеза на дъщерната верига дезоксирибонуклеинова киселина. В цитоплазмата на клетките по време на процеса на репликация, задължително е наличието на нуклеинови трифосфати, които въвеждат всички нуклеинови основи.

Тези бази са мономерите на нуклеиновите киселини, следователно цялата верига от молекулата се конструира от тях. ДНК полимеразата е отговорна за процеса на сглобяване в правилния ред, в противен случай неизбежно появата на всички видове мутации.

• Примазата е протеин, който е отговорен за образуването на праймер върху шаблона ДНК верига. Този праймер също се нарича праймер, той има структурата на РНК. За ензима ДНК полимераза, наличието на начални мономери е важно, от което е възможно по-нататъшно синтезиране на цялата полинуклеотидна верига. Тази функция се извършва от праймера и съответния ензим.
• Helicase (Helicase) формира репликационна вилка, която е несъответствието на матричните вериги чрез скъсване на водородните връзки. По този начин е по-лесно полимеразите да стигнат до молекулата и да започнат синтеза.
• Топоизомераза. Ако си представим ДНК молекула под формата на усукано въже, когато полимеразата се движи по веригата, ще се образува положително напрежение поради силното усукване. Този проблем се решава от топоизомераза, ензим, който разкъсва веригата за кратко време и разгръща цялата молекула. След това повреденият обект отново се зашива и ДНК не изпитва напрежение.
• Ssb протеините, като клъстерите, се прикрепят към ДНК нишки в репликационна вилка, за да се предотврати образуването на водородни връзки преди края на процеса на редуциране.
• Лигаза. Функция на ензима е да зашиете фрагментите на Ozakaki върху изоставащата верига на ДНК молекулата. Това става чрез изрязване на праймерите и поставяне на тяхно място на мономерите на дезоксирибонуклеиновата киселина.

В биологията репликацията е сложен, многоетапен процес, който е изключително важен при клетъчното делене. Следователно, използването на различни протеини и ензими е необходимо за ефективен и правилен синтез.

Механизъм за редукция

Има 3 теории, които обясняват процеса на удвояване на ДНК:

1. Консервативът твърди, че една дъщерна молекула нуклеинова киселина е от матрична природа, а втората е напълно синтезирана от нулата.
2. Полуконсервативът е предложен от Уотсън и Крик и потвърден през 1957 г. в експерименти с Е. Коли. Тази теория казва, че двете дъщерни ДНК молекули имат една стара верига и една ново синтезирана.
3. Дисперсионният механизъм се основава на теорията, че дъщерните молекули имат цялата дължина на редуващи се секции, състоящи се от стари и нови мономери.

Вече е научно доказан полуконсервативен модел. Какво представлява репликацията на молекулярно ниво? В началото на хеликазата водородните връзки на ДНК молекулата се разцепват, като по този начин се отварят двете вериги за полимеразния ензим. Последното, след образуването на семената, започва синтезирането на нови вериги в посока 5rsquo-3rsquo.

Собствеността на антипаралелизма на ДНК е основната причина за формирането на водещи и изоставащи вериги. На водещата верига ДНК полимеразата се движи непрекъснато, а при изоставането тя образува фрагменти от Окавказия, които в бъдеще ще бъдат комбинирани с лигаза.

Характеристики на репликацията

Колко ДНК молекули в ядрото след репликация? Самият процес включва удвояване на генетичния комплект на клетката, така че в синтетичния период на митоза, диплоидният набор има два пъти повече ДНК молекули. Такова вписване обикновено се отбелязва като 2n 4c.

В допълнение към биологичното значение на репликацията, учените са намерили приложение на този процес в различни области на медицината и науката. Ако в биологията репликацията е дублиране на ДНК, а след това в лабораторията, мултиплицирането на молекулите на нуклеиновата киселина се използва за създаване на няколко хиляди копия.

Този метод се нарича полимеразна верижна реакция (PCR). Механизмът на този процес е подобен на репликацията in vivo, затова подобни ензими се използват за неговия курс и буферни системи.

данни

Репликацията има важно биологично значение за живите организми. Прехвърлянето на генетична информация в клетъчното делене не е без удвояване на ДНК молекулите, поради което координираната работа на ензимите е важна на всички етапи.