Conţinut
Codul genetic al organismelor vii este conținut în ADN-ul cromozomilor. Molecula de ADN este o dublă helix formată din perechi de nucleotide, fiecare constând dintr-o grupare fosfați, o grupă de zahăr și o bază de azot. Structura nucleotidelor este asimetrică, ceea ce înseamnă că cele două fire ale ADN-ului cu dublă helix au direcții opuse.
Când sinteza ADN are loc în timpul replicării ADN, cele două fire ale dublei elice sunt separate. Replicarea poate avea loc numai în direcția înainte a fiecărui fir. Drept urmare, o secțiune este copiată continuu în direcția înainte, în timp ce cealaltă este copiată în mod discontinuu în segmente care sunt unite ulterior.
De ce direcțiile ADN au o direcție
Partile laterale ale moleculelor ADN cu dubla helix sunt alcatuite din grupe de fosfați și zahăr în timp ce treptele sunt alcătuite din baze azotate. Prin convenție, atomii de carbon din lanțurile de carbon sau inelele moleculelor organice sunt numerotate în ordine. Atomii de carbon din bazele azotate sunt numerotați 1, 2, 3, etc. Pentru a distinge atomii de carbon numerotați ai grupurilor de zahăr, acești carboni sunt numerotați folosind un simbol prim, adică 1, 2, 3, etc., sau un prim. etc.
Există cinci atomi de carbon în grupele de zahăr, numerotate de la 1 la 5. Atomul 5 are un grupa fosfat atașat la acesta în timp ce cele 3 legături de carbon la un Grupa OH. Pentru a forma laturile helixului, cei 5 fosfați de pe o parte a grupului de zahăr se leagă de cele 3 OH ale următoarei nucleotide. Secvența acestui șir este 5 la 3.
Rungurile moleculei de helix sunt formate din baze azotate legate. Cele patru baze din moleculele de ADN sunt adenina, guanina, citozina și timina prescurtate ca A, G, C și T. Bazele A și T pot forma o legătură, iar G și C pot lega.
Când o nucleotidă a lanțului de secvență 5 până la 3 se leagă la o altă nucleotidă pentru a forma o treaptă, cealaltă nucleotidă are secvența opusă de fosfat / OH. Aceasta înseamnă că o parte a helixului rulează în direcția 5 până la 3 în timp ce cealaltă parte se execută în 3 până la 5 direcţie.
Replicarea discontinuă a ADN versus replicarea continuă
Sinteza ADN-ului poate avea loc numai atunci când cele două șiruri ale dublei elice sunt separate. În timpul replicării ADN-ului, o enzimă se deschide helixul și ADN polimeraza copiază fiecare fir. Catenă care se deplasează pe direcția 5 până la 3 se numește catenă conducătoare, în timp ce cealaltă catenă, cu o secvență de 3 până la 5, este catena care rămâne.
Polimeraza poate copia doar ADN-ul în 5 - 3 direcție. Aceasta înseamnă că poate reproduce continuu șuvița de frunte pe măsură ce se deplasează din punctul inițial de separare de-a lungul catenei. Pentru a copia catenele rămase, polimeraza trebuie să se reproducă înapoi de-a lungul catenei până la punctul inițial de separare.
Replicarea se oprește apoi, se ridică în sus și se deplasează din nou înapoi spre segmentul care a fost deja copiat. S-a numit o serie de copii ale segmentului ADN deconectat Fragmente Okazaki sunt produse din catena care se întârzie.
ADN-ligază
Pe măsură ce replicarea ADN progresează, Enzima ligazei ADN se alătură fragmentelor Okazaki într-un fir continuu. Această combinație de sinteză continuă a catenei conducătoare și replicarea în sens continuu sau discontinuu a catenei rămase, duce la două noi helixuri ADN odată ce segmentele catenei rămase rămase.
Fiecare helixă dublă are o catena parentală din molecula de ADN originală și o catena recent replicată, sintetizată de ADN-polimeraza. Când replicarea s-a încheiat cu succes, nu există nicio diferență în cele două copii ale moleculei originale de ADN, deși una a fost derivată prin replicare continuă, în timp ce cealaltă a avut o replicare discontinuă a ADN-ului.