Реплікація днк. Хід реплікації днк клітини

поділ клітини, як практично всі інші найважливіші клітинні процеси, починається в ядрі. Перший етап - реплікація (Дуплікація) всіх хромосом, тільки після цього може початися мітоз. Реплікація ДНК починається за 5-10 год до мітозу і триває 4-8 ч. Її результатом є утворення двох точних копій всієї ДНК. Під час мітозу кожної з дочірніх хромосом дістається по одній з цих копій. Між закінченням реплікації і початком мітозу проходить 1-2 ч. Протягом цього часу в клітці відбуваються підготовчі процеси, які в підсумку переростають в мітоз.

Хімічні та фізичні перетворення в ході реплікації ДНК. Реплікація ДНК відбувається майже так само, як і транскрипція РНК на матриці ДНК, за винятком кількох важливих відмінностей.

1. реплицирующихся не одна, а обидві ланцюга ДНК кожної хромосоми.
2. Обидві ланцюга ДНК реплицируются повністю - від одного кінця до іншого, а не частково, як при транскрипції РНК.
3. На відміну від РНК-полімерази ДНК-полімераза є комплексом основних ферментів реплікації. Цей комплекс прикріплюється до ДНК і починає рухатися уздовж неї. Інший фермент - ДНК-лігаза, який каталізує утворення зв`язків між сусідніми нуклеотидами, використовуючи для цього енергію фосфатних зв`язків.

реплікація ДНК клітини

4. Дочірні ланцюга ДНК починають формуватися одночасно в сотнях дільниць обох батьківських ланцюгів. Згодом кінці окремих сегментів знову синтезованої ДНК «зшиваються» ферментом ДНК-лігази.
5. Кожна знову синтезована ланцюг ДНК залишається прикріпленою за допомогою слабких водневих зв`язків до батьківської ланцюга, яку використовують як матриці. Згодом обидві ланцюга ДНК разом скручуються в спіраль.
6. Кожна ланцюг ДНК має довжину близько 6 см і складається з мільйонів витків, тому розкрутити два ланцюги без спеціального механізму було б неможливо. Це досягається за допомогою ферментів, які регулярно розрізають кожну спіраль по всій довжині, повертають її фрагменти так, щоб вони могли розплестися, і потім знову відновлюють цілісність кожної спіралі. Так виникають дві нові спіралі.

репарація ДНК, корекція ДНК і мутації. Як уже згадувалося, між завершенням реплікації і початком мітозу проходить близько 1 ч. Весь цей час в клітці йдуть активні процеси репарації та корекції ДНК. Якщо під час реплікації до нуклеотиду материнської ланцюга ДНК приєднується некомплементарни нуклеотид дочірньої ланцюга, то за допомогою ферментів він буде вирізано і замінено на комплементарний. Ці ферменти є ті ж самі ДНК-полімерази і ДНК-лігази, які використовуються в процесі реплікації. Цей процес називають корекцією ДНК.

Завдяки репарації і корекції ДНК помилки транскрипції, звані мутаціями, зустрічаються дуже рідко. Поява мутацій призводить до синтезу в клітині дефектних білків замість нормальних, внаслідок цього її функції часто порушуються, і вона може навіть загинути. Геном людини містить не менше 30000 генів, і період між двома поколіннями становить в середньому 30 років, тому будь-який геном, успадкований від батьків, повинен нести не менше 10 мутацій. Однак від цих мутацій можна знайти захист. Як відомо, людський геном представлений подвійним набором хромосом, тому з двох аналогічних генів хоча б один майже напевно буде нормальним.


Поділитися в соц мережах:

Cхоже