Реплікація ДНК - основні етапи
Реплікація ДНК - процес біосинтезу дезоксирибонуклеїнової кислоти. Матеріалом для біосинтезу ДНК є аденозин-, гуанозін- цітідін- і тімідінтріфосфорная кислота або АТФ, ГТФ, ЦТФ і ТТФ.
Механізм реплікації ДНК
Біосинтез здійснюється за наявності так званої «затравки» - деякої кількості однониткової трансформованої дезоксирибонуклеїнової кислоти і каталізатора. В якості каталізатора виступає ДНК-полімераза. Даний фермент бере участь у з`єднанні нуклеотидних залишків. За одну хвилину з`єднується більше 1000 нуклеотидних залишків. Нуклеотидні залишки в молекулі фрагмента дезоксирибонуклеїнової кислоти з`єднані між собою 3 `, 5`-фосфодіефірнимі зв`язками. ДНК-полімераза каталізує приєднання залишків мононуклеотидів до вільного 3-гідроксильного кінця трансформованої дезоксирибонуклеїнової кислоти. Спочатку синтезуються невеликі частини молекули ДНК. Вони піддаються дії ДНК-лігази і утворюють більш довгі фрагменти дезоксирибонуклеїнової кислоти. Обидва фрагмента локалізуються в ядрах клітин. Перетворена дезоксирибонуклеїнова кислота використовується як точка зростання майбутньої молекули ДНК і є також матрицею, на якій утворюється антипаралельними ланцюг дезоксирибонуклеїнової кислоти, яка ідентична трансформованої ДНК за будовою і послідовності розміщення нуклеотидних залишків. Реплікація ДНК відбувається під час інтерфази митотического поділу клітини. Дезоксирибонуклеїнова кислота концентрується в хромосомах і хроматині. Після формування односпіральной дезоксирибонуклеїнової кислоти утворюється її вторинна і третинна структури. Дві нитки дезоксирибонуклеїнової кислоти з`єднуються між собою водневими зв`язками за правилом комплементарності. Реплікація ДНК відбувається в ядрах клітин.
Матеріалом для біосинтезу різних груп і видів РНК є макроергічні сполуки: АТФ, ГТФ, ЦТФ і ТТФ. Рибонуклеїнова кислота може синтезуватися в них за участю одного з трьох зазначених фрагментів: ДНК-залежної РНК-полімерази, полинуклеотид-нуклеотіділтрансферази і РНК-залежної РНК-полімерази. Перша з них міститься в ядрах всіх клітин, відкрита також в мітохондріях. РНК синтезується на ДНК-матриці при наявності рибонуклеозидтрифосфатов, іонів Мангана і Магнію. Утворюється молекула РНК, комплементарная ДНК-матриці. Для того, щоб відбулася реплікація ДНК в ядрах утворюються р-РНК, т-РНК, і-РНК-і РНК-затравки. Перші три транспортуються в цитоплазму, де і беруть участь в біосинтезі білка.
Реплікація ДНК відбувається майже також як і трансляція дезоксирибонуклеїнової кислоти. Передача, а також збереження спадкової інформації здійснюється у два етапи: транскрипція і трансляція. Що ж таке ген? Ген - це матеріальна одиниця, яка є частиною молекули дезоксирибонуклеїнової кислоти (РНК у деяких вірусів). Міститься в хромосомах ядер клітин. Генетична інформація передається від ДНК через РНК до білка. Транскрипція здійснюється в клітинному ядрі і полягає в синтезі і-РНК на ділянках молекули дезоксирибонуклеїнової кислоти. Слід сказати, що послідовність нуклеотидів дезоксирибонуклеїнової кислоти «переписується» в нуклеотидну послідовність молекули і-РНК. РНК-полімераза приєднується до відповідної ділянки ДНК, «розплітає» її подвійну спіраль і копіює структуру дезоксирибонуклеїнової кислоти, приєднуючи нуклеотиди за принципом комплементарності. У міру переміщення фрагмента ланцюг синтезованої РНК віддаляється від матриці, а подвійна спіраль ДНК позаду ферменту відразу ж відновлюється. Якщо РНК-полімераза досягає кінця копірованного ділянки, РНК віддаляється від матриці в каріоплазма, після чого переміщається в цитоплазму, де і бере участь у біосинтезі білка.
Під час трансляції послідовність розміщення нуклеотидів в молекулі і-РНК переводиться в послідовність амінокислотних залишків у білковій молекулі. Цей процес відбувається в цитоплазмі, і-РНК тут об`єднується, і утворюється полісома.
Який до складу ДНК входить цукор? Хімічні основи будови ДНК Як дивно дивитися, наскільки схожі між собою бувають батьки і діти. Або ж, навпаки, зовсім відмінні і від братів і сестер, і від тата і мами. Чому ж так виходить і від чого це залежить? Які структури відповідають за збереження, закріплення, передачу…
Основне місце біосинтезу білка. Етапи біосинтезу білка Синтез білка - дуже важливий процес. Саме він допомагає нашому організму рости і розвиватися. У ньому беруть участь багато структур клітини. Адже для початку необхідно зрозуміти, що саме ми збираємося синтезувати.Який білок потрібно будувати в даний…
Структура ДНК людини Існування живої матерії пов'язано з наявністю нуклеїнових кислот. Ф. Мішер вперше виділив дані речовини з ядер лейкоцитів (1869). Надалі вони були виявлені у всіх клітинах живих організмів (людина, тварини, рослини, бактерії і віруси).Нуклеїнові…
Рівні структурної організації білкової молекули або структура білка Структура білкової молекули вивчається більше 200 років. Вона відома для багатьох білків. Деякі з них синтезовані (наприклад, інсулін, РНКаза). Основною структурною і функціональною одиницею білкової молекули є амінокислоти. Крім карбоксильних і…
Молекула ДНК: рівні структурної організації Молекула ДНК - це полинуклеотид, мономірними одиницями якого служать чотири дезоксірібонуклеотідов (дАМФ, дГМФ, дЦМФ і дТМФ). Співвідношення і послідовність цих нуклеотидів в ДНК різних організмів різні. Крім головних азотистих основ у ДНК містяться…
Рівні структурної організації молекули білка: вторинна структура білка Основу будови протеїнів і протеидов становить поліпептидний ланцюг, а молекула білка може складатися з однієї, двох або декількох ланцюгів. Тим не менш, фізичні, біологічні та хімічні властивості біополімерів обумовлюються не тільки загальної…
Дезоксирибонуклеїнова кислота. Модель Крику і Уотсона Перші відомості про хімічні властивості дезоксирибонуклеїнової кислоти датуються 1868 роком. У 20 столітті, до початку сорокових років, було доведено, що молекула являє собою лінійний полімер. В якості мономерних одиниць виступають нуклеотиди, які…
Синтез білка Білками називають азотисті високомолекулярні органічні речовини. Вони побудовані з амінокислот. Білки виконують фундаментальні завдання в життєдіяльності та структурі організмів, будучи їх головним і необхідним компонентом. Саме завдяки цим…
Білок молока і гідроліз білків Білок - це таке хімічна речовина, яка є органічною сполукою високомолекулярного типу. У складі білка налічується понад ста залишків різних амінокислот. У кожної людини в його організмі повинно міститися не менше п'ятнадцяти кілограм білків.Білки…
Функції ДНК і її структура В основі життєдіяльності клітин живих організмів лежать функції біологічних полімерів: нуклеїнових кислот, вуглеводів, білків і ліпідів. Біополімери складаються з мономерів, вуглеводневих структур, до складу яких входять також азот, кисень, сірка і…
Полімеразна ланцюгова реакція, її сутність і галузі застосування Полімеразна ланцюгова реакція (ПЛР) - це метод молекулярної біології, який дозволяє виявити в біологічному матеріалі малі кількості дезоксирибонуклеїнової кислоти (ДНК), точніше, визначених її фрагментів, і розмножити їх у багато разів. Потім їх…
Реплікація - це подвоєння: клітина від клітини Подвоєння з утворенням двох ідентичних копій - явище цілком нормальне в біологічних системах. Часто таке подвоєння називають реплікацією. Остання може відбуватися на різних рівнях організації матерії - від безпосередньо ДНК до хромосом і цілих…
Репарація: це що? Механізми репарації ДНК Репарація - це властивість живої клітини боротися з різними ушкодженнями ДНК. У навколишньому світі існує безліч факторів, здатних викликати незворотні зміни в живому організмі. Щоб зберегти свою цілісність, уникнути патологічних і несумісних з…