Съдържание
Генетичният код на живите организми се съдържа в ДНК на хромозомите. ДНК молекулата е двойна спирала, съставена от двойки нуклеотиди, всяка от които се състои от фосфатна група, захарна група и азотна основа. Структурата на нуклеотидите е асиметрична, което означава, че двете нишки на ДНК с двойна спирала имат противоположни посоки.
Когато по време на репликацията на ДНК се осъществява синтез на ДНК, двете нишки на двойната спирала се разделят. Репликацията може да се извърши само в посока напред на всеки кичур. В резултат на това единият кичур се копира непрекъснато в посока напред, докато другият се копира непрекъснато в сегменти, които по-късно се съединяват.
Защо нишките на ДНК имат посока
Страните на двойните спирални ДНК молекули са съставени от фосфатни и захарни групи докато щангите са съставени азотни основи, По споразумение въглеродните атоми във въглеродните вериги или пръстени от органични молекули се номерират последователно. Въглеродните атоми в азотните основи са номерирани 1, 2, 3 и т.н. За да се разграничат номерираните въглеродни атоми на захарните групи, тези въглероди се номерират с помощта на главен символ, т.е. 1, 2, 3 и т.н., или един основен елемент и т.н.
В захарните групи има пет въглеродни атома, номерирани от 1 до 5. 5-те атома имат a фосфатна група прикрепен към него, докато 3-те въглеродни връзки към ОН група, За да образуват страните на спиралата, 5-те фосфата от едната страна на захарната група се свързват с 3 ОН на следващия нуклеотид. Последователността на това направление е 5 до 3.
Етапите на молекулата на спиралата са формирани от свързани азотни основи. Четирите основи в молекулите на ДНК са аденин, гуанин, цитозин и тимин, съкратено като A, G, C и T. А и Т базите могат да образуват връзка, а G и C могат да се свързват.
Когато нуклеотид от веригата от 5 до 3 последователности се свързва с друг нуклеотид, за да образува един ред, другият нуклеотид има противоположна последователност на фосфат / ОН. Това означава, че едната страна на спиралата се движи в посока от 5 до 3, докато другата страна върви в 3 до 5 посока.
Прекъсната ДНК репликация срещу непрекъсната репликация
Синтезът на ДНК може да се осъществи само когато двете нишки на двойната спирала са разделени. По време на репликацията на ДНК ензим разгражда отвора на спиралата и ДНК полимераза копира всеки кичур. Нишката, движеща се в посока от 5 до 3, се нарича водеща нишка, докато другата, с последователност от 3 до 5, е изоставащата нишка.
Полимеразата може да копира ДНК само в 5 до 3 посока. Това означава, че тя може непрекъснато да възпроизвежда водещата нишка, докато се движи от началната точка на разделяне по протежение на нишката. За да копира изоставащата нишка, полимеразата трябва да се репликира назад по протежение на нишката до началната точка на разделяне.
След това репликацията спира, придвижва се нагоре по веригата и отново се придвижва назад към сегмента, който вече е копиран. Извикана е серия от прекъснати копия на ДНК сегмент Фрагменти от Оказаки се произвеждат от изоставащата нишка.
ДНК лигаза
С напредване на репликацията на ДНК Ензим ДНК лигаза съединява фрагментите на Okazaki в непрекъснат кичур. Тази комбинация от непрекъснат синтез на водещата нишка и частично или прекъснато репликация на изоставащата нишка води до две нови ДНК спирали, след като сегментите на изоставащата верига са съединени заедно.
Всяка нова двойна спирала има родителска верига от оригиналната ДНК молекула и наскоро репликирана верига, синтезирана от ДНК полимеразата. Когато репликацията приключи успешно, няма разлика в двете копия на оригиналната молекула на ДНК, въпреки че единият е получен чрез непрекъсната репликация, докато другият има прекъсната ДНК репликация.