Solujen jakautuminen on välttämätöntä organismin kasvulle, mutta solun jakautuessa sen on oltava rinnakkaista
replikointi
transkriptio
Tarkoitus
Replikoinnin tarkoituksena on säilyttää koko genomi seuraavalle sukupolvelle.
Transkription tarkoituksena on tehdä RNA-kopioita yksittäisistä geeneistä, joita solu voi käyttää biokemiassa.
Määritelmä
DNA-replikaatio on DNA-juosteen replikoituminen kahteen tytärihnaan, kukin tytär juoste sisältää puolet alkuperäisestä DNA-kaksoiskierroksesta.
Käyttää geenejä templaateina useiden RNA: n funktionaalisten muotojen tuottamiseksi
Tuotteet
Yksi DNA-juoste tulee 2 tytäräiettä.
mRNA, tRNA, rRNA ja koodaamaton RNA (kuten mikroRNA)
Tuotteiden jalostus
Eukaryooteissa komplementaariset emäsparinukleotidit sitoutuvat sense- tai antisense-juosteen kanssa. Ne yhdistetään sitten fosfodiesterisidoksilla DNA-kierteellä kokonaisen juosteen muodostamiseksi.
Lisätään 5'-korkki, 3'-poly-A-häntä ja intronit silmukoidaan ulos.
Pohjapariliitos
Koska 3-kirjaimisissa yhdistelmissä on 4 emästä, on mahdollista 64 kodonia (43 yhdistelmää).
RNA-transkriptio noudattaa emäspariutumissääntöjä. Entsyymi tekee komplementaarisen juosteen löytämällä oikean emäksen komplementaarisen emäsparinmuodostuksen kautta ja sitomalla sen alkuperäiseen juosteeseen.
kodonit
Nämä koodaavat kaksikymmentä standardihappoa, antaen useimmille aminohapoille useamman kuin yhden mahdollisen kodonin. On myös kolme "stop" tai "nonsense" kodonia, jotka merkitsevät koodaavan alueen loppua; nämä ovat UAA-, UAG- ja UGA-kodoneja.
DNA-polymeraasit voivat pidentää DNA-juostetta vain 5'-3'-suunnassa, erilaisia mekanismeja käytetään kopioimaan kaksoiskierukan antiparalleeliset juosteet. Tällä tavalla vanhan juosteen emä sanelee, mikä emäs ilmestyy uudelle juosteelle.
Tulos
Replikaatiossa lopputulos on kaksi tytärsolua.
Transkription aikana lopputulos on RNA-molekyyli.
Tuote
Replikaatio on DNA: n kahden juosteen päällekkäisyyttä.
Transkriptio on yhden, identtisen RNA: n muodostumista kaksijuosteisesta DNA: sta.
entsyymit
Nämä kaksi juostet erotetaan ja sitten kunkin juosteen komplementaarinen DNA-sekvenssi luodaan uudelleen entsyymin avulla, jota kutsutaan DNA-polymeraasiksi.
Transkriptiossa geenin kodonit kopioidaan Messenger-RNA: hon RNA-polymeraasin avulla. Tämä RNA-kopio dekoodataan sitten ribosomilla, joka lukee RNA-sekvenssin emäsparien muodossa lähetti-RNA: n avulla RNA: n siirtämiseksi, joka sisältää aminohappoja.
2.1 Toistettavien koordinointi johtavien ja jäljessä olevien suuntausten välillä
3 Viitteet
Video, joka selittää eroja
DNA-replikaatio ja mRNA-transkriptioprosessi selitetään seuraavassa videossa. Huomaa, että vaikka se selittää DNA: n replikaatiosta, se koskettaa myös mutaatioprosessia.
Kuinka DNA-replikaatio toimii
Tämä YouTube-video näyttää, kuinka DNA on kelattu ja taitettu puristusta varten ja miten se replikoituu kokoonpanolinjalla pienoiskoossa biokemiallisilla koneilla. Vaikka tämä on loistava video ymmärtää täydellinen järjestelmä ja jatkuva DNA-replikaatioprosessi, seuraava video näyttää prosessin jokaisen vaiheen yksityiskohtaisemmin:
Ensimmäinen vaihe DNA-replikaatiossa on, että DNA-kaksoiskierre kelataan kahteen yksittäiseen juosteeseen entsyymin avulla, jota kutsutaan helikaasiksi. Kuten tässä videossa selitetään, yhtä näistä juosteista (kutsutaan ”johtavaksi säikeeksi”) toistetaan jatkuvasti "eteenpäin" -suuntaan, kun taas toinen juoste (“jäljessä oleva juoste”) on toistettava kappaleina vastakkaiseen suuntaan. Kummassakin tapauksessa kunkin DNA-juosteen replikointiprosessiin sisältyy entsyymi, nimeltään primaasi, joka kiinnittää ”alukkeen” juosteeseen, joka merkitsee sen paikan, jossa replikaation tulisi alkaa, ja toinen entsyymi, nimeltään DNA-polymeraasi, joka kiinnittyy alukkeeseen ja liikkuu pitkin DNA-juostetta lisäämällä uusia ”kirjaimia” (emäkset C, G, A, T) uuden kaksoiskierukon valmistamiseksi.
Koska kaksoiskierrellä olevat kaksi juostet kulkevat vastakkaisiin suuntiin, polymeraasit toimivat eri tavalla kahdella juosteella. Yhdellä juosteella - ”johtava juoste” - polymeraasi voi liikkua jatkuvasti, jättäen jälkeen uuden kaksijuosteisen DNA: n jäljen.
Koordinointi toistettavien johtavien ja jälkeenjääneiden juosteiden välillä
Uskottiin, että johtavien ja jäljessä olevien juosteiden replikaatio on jotenkin koordinoitu, koska ilman tällaista koordinointia olisi yksijuosteisen DNA: n osia, jotka ovat alttiita vaurioille ja ei-toivotuille mutaatioille.
Mutta UC Davisin tutkimukset ovat viime aikoina havainneet, että tällaista koordinointia ei todellakaan ole. Sen sijaan ne vertaavat prosessia liikenteessä valtatielle ajamiseen. Kahden kaistan liikenne voi näyttää hidastuvan tai nopeammin tietyinä aikoina matkan aikana, mutta kummallakin kaistalla olevat autot saavuttavat määränpäähän suunnilleen samaan aikaan lopussa. Samoin DNA-replikaatioprosessi on täynnä väliaikaisia pysähtymisiä, uudelleenkäynnistyksiä ja yleistä muuttuvaa nopeutta.
Viitteet
Lähikuva DNA-replikaatiosta tuottaa yllätyksiä - UC Davis
Solun sisäinen elämä - YouTube
Ei ansaitsemattoman biologian animaatiot - TED-keskustelu YouTubessa
DNA kopiointi - MIT OpenCourseware -video
Jäljellä oleva juosteinen replikaatio muodostaa genomin mutaation maiseman - luonto