Какво представлява редукцията на ДНК? Процес на редукция на ДНК

ДНК молекулата е структура в хромозомата. Една хромозома съдържа една такава молекула, състояща се от две нишки. Редукцията на ДНК е предаването на информация след саморепродукцията на нишките от една молекула в друга. Тя е присъща както на ДНК, така и на РНК. В тази статия се разглежда процесът на редуциране на ДНК.

Обща информация и видове синтез на ДНК

Известно е, че нишките в молекулата са усукани. Обаче, когато започне процесът на редуциране на ДНК, те депирализират, след това отиват на страните и се синтезира ново копие на всеки. При завършването се появяват две абсолютно еднакви молекули, във всяка от които има дъщеря на майка и дъщеря. Този синтез беше наречен полуконсервативен. ДНК молекулите се отдалечават, оставайки едновременно в един центромер, и накрая се различават само когато този центрометър започва процеса на разделяне.

Друг вид синтез се нарича репаративен. Тя, за разлика от предишната, не е свързана с нито един клетъчен етап, а започва, когато възникне увреждане на ДНК. Ако те са твърде обширни, клетката в крайна сметка умира. Ако обаче щетите са локални, можете да ги възстановите. В зависимост от проблема, веднага се възстановяват отделни или две ДНК вериги. Това, както се нарича, непланираният синтез не отнема много време и не изисква големи енергийни входове.
Но когато се извършва редукция на ДНК, консумира се много енергия, материалът се простира с часове.
Редукцията е разделена на три периода:

• започване;
• удължение;
• прекратяване.

Помислете за тази последователност на редуциране на ДНК по-подробно.

започване

В човешката ДНК има няколко десетки милиони нуклеотидни двойки (при животните има само сто и девет). ДНК редукцията започва на много места във веригата по следните причини. По едно и също време, транскрипцията настъпва в РНК, но спира по време на ДНК синтеза на някои отделни места. Следователно, преди такъв процес, достатъчно количество вещество се натрупва в цитоплазмата на клетката, за да се поддържа експресията на гените и жизнената активност на клетката не се нарушава. С оглед на това процесът трябва да продължи възможно най-бързо. Преводът през този период се извършва и не се извършва транскрипция. Както показва изследванията, намаляването на ДНК се извършва незабавно в няколко хиляди точки - малки области с определена последователност от нуклеотиди. Те се свързват със специални инициаторни протеини, към които се добавят други ензими на ДНК редукция.

Фрагмент от ДНК, където се получава синтез, се нарича репликон. Той започва от мястото на произход и завършва, когато ензимът завършва репликацията. Репликонът е самостоятелен и осигурява целия процес със собствена сигурност.
Процесът не може да започне от всички точки наведнъж, някъде започва по-рано, някъде - по-късно - може да тече в една или две противоположни посоки. Събитията се извършват в следния ред, когато:

• репликационна вилка;
• РНК праймер.

Репликационен щепсел

Тази част е процес, при който синтеза на дезоксирибонуклеинови прежди се осъществява върху несвързани ДНК нишки. Вилиците формират т.нар. Редукционно око. Процесът се предхожда от редица действия:

• освободи от връзка с хистони в нуклеозома - ензими, такива като ДНК репликация метилиране на ацетилиране, и фосфорилиране произвеждат химически реакции, които водят до протеини губят положителен заряд, който улеснява тяхното освобождаване;
• депирилизацията се развива, което е необходимо за по-нататъшното освобождаване на нишките;
• скъсване на водородните връзки между ДНК нишки;
• тяхното отклонение в различните посоки на молекулата;
• фиксиране, възникващо с помощта на SSB протеини.

РНК праймер

Синтезът се осъществява чрез ензим, наречен ДНК полимераза. Той обаче не може да го пусне сам, затова други ензими, РНК полимерази, наречени РНК праймери, правят това. Те се синтезират паралелно с дезоксирибонуклеинови влакна допълващ принцип. Така инициирането завършва със синтеза на два РНК праймера върху две ДНК нишки, които са разкъсани и излизат в различни посоки.

удължаване

Този период започва с добавянето на нуклеотид и 3 `края на РНК праймера, който вече се осъществява чрез споменатата ДНК полимераза. На първия, той придава втория, третия нуклеотид и т.н. Основите на новата нишка са свързани с майчината верига водородни връзки. Смята се, че синтезата на нажежаемата жичка се движи в посока 5 `- 3`.
Когато се появи към вилицата за репликация, синтезът протича непрекъснато и удължава едновременно. Следователно, такава нишка се нарича водеща или водеща. На него RNA праймерите вече не се образуват.

Обаче, от другата майчина верига, ДНК нуклеотидите продължават да се прикрепват към РНК праймера, а дезоксирибонуклеиновата верига се синтезира в обратна посока от редуциращата вилка. В този случай се нарича забавено или изоставащо.

На изоставащата нишка синтеза се извършва фрагментарно, където в края на една част синтезът започва в друго близко място, като се използва същия РНК праймер. По този начин има две фрагменти на забавената верига, които са свързани с ДНК и РНК. Те получиха фрагментите на името на Озакаки.

След това всичко се повтаря. След челно друг ред на спирала, водород нахлу комуникация резба по стените, което води верига удължен в изоставането синтезира РНК фрагмент праймер, при което - Okazaki фрагмент. След това, върху забавена нишка, РНК праймерите се разрушават и ДНК фрагментите се комбинират в една. Така че на тази верига се появява едновременно:

• образуването на нови RNA праймери;
• синтез на фрагменти от Okaucasi;
• разрушаване на РНК праймери;
• събиране в една единствена верига.

приключване

Процесът продължава, докато се срещнат две репликативни вилици, или единият от тях се приближава към края на молекулата. След като се срещнат с вилиците, дъщерните нишки на ДНК се свързват с ензим. В случая, ако щепселът се е преместил до края на молекулата, редукцията на ДНК завършва с помощта на специални ензими.

корекция

В този процес се дава важна роля за контрола (или коригирането) на редукцията. Всичките четири вида нуклеотиди навлизат в мястото на синтез и чрез двойката на изследването ДНК полимеразата избира тези, които са необходими.

Желаният нуклеотид трябва да може да образува колкото се може повече водородни връзки, колкото аналогичен нуклеотид на матричната нишка на ДНК. Освен това трябва да има определено постоянно разстояние между захарните фосфатни гръбнаци, съответстващи на трите пръстена в двете основи. Ако нуклеотидът не отговаря на тези изисквания, връзката няма да настъпи.
Контролът се провежда преди да бъде включен във веригата и преди включването на последващия нуклеотид. След това се образува връзка в скелета на захарния фосфат.

Мутационна вариабилност

Механизмът на редуциране на ДНК, въпреки високия процент на точност, винаги има смущения в нишките, наречени главно "генни мутации". Приблизително хиляда нуклеотидни двойки представляват една грешка, която се нарича редуциране на заразяването.

Това се случва по различни причини. Например, с висока или ниска концентрация на нуклеотиди, цитозин деаминиране, наличие на мутагени в зоната на синтез и др. В някои случаи грешките могат да бъдат коригирани чрез процеси на репарация, в други корекцията става невъзможна.

Ако щетата е докоснала неактивно място, грешката няма да има сериозни последствия, когато се извършва процесът на редуциране на ДНК. Последователността на нуклеотида на определен ген може да се прояви с грешка при несъответствие. Тогава положението е различно и отрицателният резултат може да бъде както смъртта на тази клетка, така и смъртта на целия организъм. Трябва също така да се има предвид това генни мутации въз основа на мутационна вариабилност, което прави генния басейн по-гъвкав.

метилиране

По времето на синтеза или веднага след това, веригите са метилирани. Смята се, че човек се нуждае от този процес, за да образува хромозоми и да регулира транскрипцията на гените. В бактериите този процес служи за защита на ДНК от разрязване с ензими.