Sisältö
Deoksiribonukleiinihappo tai DNA sisältää geneettisen informaation, joka luovutetaan sukupolvelta toiselle. Kehossasi jokainen solu sisältää ainakin yhden kokonaisen geneettisen komplementin, joka on sijoitettu 23 eri kromosomiin. Itse asiassa useimmissa soluissa on kaksi sarjaa, yksi jokaiselta vanhemmalta. Ennen kuin solu voi jakaa, sen on tarkasti replikoitava DNA: taan, jotta jokainen tytärsolu saa täydellisen ja oikean geneettisen informaation. DNA-kopiointi sisältää oikolukuprosessin, joka auttaa varmistamaan tarkkuuden.
DNA-rakenne
DNA on pitkä molekyyli, jossa on vuorottelevien sokeri- ja fosfaattiryhmien runko. Yksi neljästä nukleotidiemästä - adeniini (A), guaniini (G), sytosiini (C) ja tymiini (T) - riippuu kustakin sokeriyksiköstä. Neljän emäksen sekvenssi luo geneettisen koodin proteiinien valmistamiseksi. Kahden DNA-juosteen nukleotidit sitoutuvat toisiinsa muodostaen tutun kaksoiskierrerakenteen. Peruskytkentäsäännöt edellyttävät, että A sitoutuu vain T: n kanssa ja C sitoutuu vain G.: n kanssa. Solun on noudatettava näitä pariliitosääntöjä replikaation aikana tarkkuuden ylläpitämiseksi ja mutaatioiden välttämiseksi.
replikointi
Replikaatio on puolikonservatiivista: vasta replikoidut helikit sisältävät alkuperäisen juosteen ja vasta syntetisoidun. Alkuperäinen säie toimii mallina uuden säikeen luomiseen. Helikaasientsyymit purkaa kaksoiskierrerakenteen, jotta paljastetaan kaksi templaattilankaa. Entsyymi-DNA-polymeraasi on vastuussa kunkin nukleotidin lukemisesta templaattilangalla ja komplementaarisen emäksen lisäämisestä pidentävälle uudelle juosteelle. Esimerkiksi, kun polymeraasi kohtaa G-emäksen templaattilangalla, se lisää uuteen juosteeseen sokeri-fosfaattiyksikön, joka sisältää C-emäksen.
korjausluku
DNA-polymeraasi on merkittävä entsyymi. Sen lisäksi, että se kokoaa uusia DNA-juosteita yhdestä emäksestä kerrallaan, se myös oikoo uuden juosteen jatkaessaan. Entsyymi voi havaita väärän emäksen uudella juosteella, varmuuskopioida yksi sokeriyksikkö, katkaista huono emäs, korvata se oikealla emäksellä ja jatkaa templaattilangan replikointia. Mahdollisuus purkaa väärä emäs, jota kutsutaan eksonukleaasiaktiivisuudeksi, rakennetaan DNA-polymeraasikomplekseihin. Oikoluku tuottaa tarkkuuden noin 99 prosenttia.
Virheellinen korjaus
Tarkka replikaatio on tarpeeksi tärkeä asia, jotta solut ovat kehittäneet sekundaarisen virheenkorjausmekanismin, jota kutsutaan DNA: n epäsovituskorjaukseksi korjaamaan virheet, jotka DNA-polymeraasi puuttuu. Korjauskoneet havaitsevat epäsovitukset tutkimalla DNA-kierukan rakennetta epämuodostumien varalta. Mut-entsyymiryhmä havaitsee yhteensopimattomuuden, tunnistaa vasta kopioidun juosteen, löytää sopivan paikan juosteen katkaisemiseksi ja poistaa osan, joka sisältää yhteensopimattomuuden. Sitten DNA-polymeraasi syntetisoi poistetun osan uudelleen. Toisin kuin yhden emäksen korjauksessa, jonka DNA-polymeraasi suorittaa oikolukua ajatellen, epäsovituskorjausmekanismi voi korvata tuhansia emäksiä yhden korjauksen tekemiseksi.