Conţinut
Majoritatea lucrărilor care se fac într-o celulă vie sunt realizate de proteinele sale. Un lucru pe care trebuie să-l facă o celulă este să-și dubleze ADN-ul.
În corpul tău, de exemplu, ADN-ul a fost duplicat de miliarde de ori. Proteinele fac asta, iar una dintre acele proteine este o enzimă numită ADN-ligază. Oamenii de știință au recunoscut că ligaza ar putea fi utilă în construirea ADN-ului recombinant în laborator, așa că au încorporat o etapă de ligare în procesul de creare a ADN-ului recombinant.
Structura ADN-ului
O singură catena de ADN constă dintr-o secvență de baze azotate care trec prin abrevierile A, T, G și C. În mod normal, ADN-ul se găsește într-un dublu fir, în care o secvență lungă de baze este asortată cu o altă fire la fel de lungă baze.
Cele două catene sunt complementare, prin aceea că o catena are o A, cealaltă are o T, iar unde una are o G, cealaltă are o C. C A și T se potrivesc printr-o legătură chimică slabă numită legătură de hidrogen, și G și C fac același lucru.
În total, cele două catene complementare sunt unite între ele prin multe legături de hidrogen. Fiecare dintre cele două fire individuale dețin propriile baze nucleare împreună cu o legătură mai puternică sub forma unui lanț lung de grupuri de zahăr și fosfați conectați covalent.
Funcția Ligazei
Vă puteți gândi la o șuviță ADN ca la o brățară cu farmec lung, cu patru tipuri diferite de farmecuri. Farmecele stau doar de lanțul puternic care le leagă între ele.
Replicarea ADN-ului construiește o altă brățară de farmec asortată primului. Oriunde există un farmec pe prima brățară, un farmec T se va potrivi pe a doua brățară și același lucru pentru C și G.
Sarmalele de pe a doua brățară se pot potrivi cu prima brățară, fără a fi pe ei înșiși o brățară. Adică se pot conecta până la lanțul opus printr-o conexiune slabă, fără a avea un lanț puternic care să le conecteze cu vecinii.
Enzima ligază ADN detectează locurile în care lanțul de zahăr și fosfat este rupt și reface legătura, conectând grupurile de zahăr și fosfați într-o legătură puternică.
ADN recombinant
ADN-ul recombinant este rezultatul tăierii unei duble fire a ADN-ului și conectării acestuia la o altă catenă dublă. Fiecare catenă dublă este adesea tăiată inegal, cu o șuviță care se termină cu câteva baze scurte de cealaltă.
Există baze suplimentare care se atârnă de la un capăt, ca în TTAA, de exemplu. Cealaltă fire dublă are baze suplimentare într-o secvență precum AATT. Cele două seturi de baze în plus - numite „capete lipicioase” - se prind între ele prin legăturile lor slabe de hidrogen.
Gândindu-vă din nou la brățările cu farmec, imaginați-vă că aveți o singură brățară fermecată cu două lanțuri conectate doar prin farmecele lor. Ștergeți sfârșitul, dar smulgeți un capăt la patru farmece unul de celălalt, așa că există o mică coadă care atârnă.
Faceți același lucru pentru o altă brățară cu farmec dublu. Dacă cele patru farmece se completează reciproc, cele două farmece smulse se vor conecta, dar numai prin farmecele lor.
Ligază Enzimă folosită în recombinare
În etapa anterioară de recombinare a ADN-ului, s-au conectat capetele lipicioase potrivite a două molecule diferite de ADN cu două fire. Cu toate acestea, singura conexiune între cele două secțiuni este prin legăturile slabe. Ca și brățara de farmec conectată doar prin farmecele potrivite, ar fi ușor să le desprindem.
Enzima ligază ADN găsește locurile în care grupurile de zahăr și fosfat nu sunt conectate între ele și le leagă. Din nou, la fel ca brățara fermecătoare, după ce ADN-ligază intră și înlănțuie bazele laolaltă, noua moleculă ADN cu lungime dublă și lungă este puternic conectată între ele.