Hvorfor beskrives DNA-replikasjon som semikonservativ
Share
DNA er et dobbeltstrenget molekyl. En av de to strengene av DNA er en originalstreng, mens den andre er den nylig syntetiserte strengen. Siden en av de to strengene av DNA alltid er konservert, anses DNA-replikasjon som en semikonservativ prosess.
DNA-replikasjon er prosessen med å syntetisere nytt DNA. Den syntetiserer en ny DNA-streng ved å legge til komplementære nukleotider til malstrengen. DNA-polymerase er enzymet som er ansvarlig for syntese av ny DNA-streng.
Nøkkelområder dekket
1. Hva er DNA Replication
- Definisjon, trinn, funksjon
2. Hvorfor beskrives DNA-replikasjon som semikonservativ
- Syntese av et nytt DNA-streng
Nøkkelbetingelser: DNA Replikasjon, Forlengelse, Initiasjon, Lagging Strand, Ledende Strand, Original Strand, Oppsigelse
Hva er DNA Replication
DNA-replikasjon er den cellulære prosessen hvorved en nøyaktig kopi av et bestemt DNA-molekyl blir fremstilt under anvendelse av de originale DNA-strengene som maler. De tre trinnene med DNA-replikasjon er initiering, forlengelse og avslutning. De initiering av DNA-replikasjon skjer ved opprinnelsen til replikasjon av kromosomet. Når DNA-polymerase binder til opprinnelsen til replikasjon, begynner den å legge til nukleotider til 3'-enden av RNA-primeren. RNA primer syntetiseres av RNA primase. Veksten/forlengelse av den nye DNA-strengen skjer i 3 'til 5'-retningen. Begge strengene av DNA tjener som maler. De avvikede DNA-strengene danner en replikasjonsgaffel. DNA-replikasjon ved replikasjonsgaffelen er vist i Figur 1.
Figur 1: DNA-replikasjon
Hovedfunksjonen til DNA-polymerase i DNA-replikasjon er å legge til komplementære nukleotider i vekstkjeden. Sukkerfosfatskelettet dannes av fosfodiesterbindingsdannelsen mellom den proximale fosfatgruppen og 3'OH av pentose-ringen av innkommende nukleotid. De avslutning av DNA-replikasjon forekommer i de telomeriske områdene av kromosomet.
Hvorfor beskrives DNA-replikasjon som semikonservativ
Siden DNA er et dobbeltstrenget molekyl, tjener begge strengene som maler i DNA-replikasjon. Derfor oppstår DNA-replikasjon toveis ved replikasjonsgaffelen. Imidlertid løper en malstreng i 5 'til 3'-retningen mens den andre malstrengen går i 3'-5'-retningen. Strengen med 5'- til 3'-retningsretning kalles den ledende strengen, da en kontinuerlig DNA-replikasjon opptrer på den strengen. Den andre strengen med 3'-5'-retningsretning kalles den laggende strengen. Den er syntetisert som stykker kalt Okazaki-fragmenter. Bi-retnings DNA-replikasjon er vist i figur 2.
Figur 2: Bi-Directional DNA Replication
Siden begge strengene tjener som maler i DNA-replikasjon, er et spesielt dobbeltstrenget DNA sammensatt av en gammel streng og en nylig syntetisert streng. Den gamle strengen tjener som mal for replikasjon, som danner den nye strengen, som er komplementær til malstrengen. Derfor er hvert DNA-molekyl sammensatt av en original DNA-streng sammen med en nylig syntetisert DNA-streng. Siden en av de to strengene av DNA ikke endres eller konserveres, anses DNA-replikasjon som en semikonservativ prosess. Semikonservativ DNA-replikasjon er vist i figur 3.
Figur 3: Semikonservativ DNA-replikasjon
Den semikonservative DNA-replikasjonen tillater DNA-reparasjonsmekanismer å virke på den nylig syntetiserte DNA-strengen.
Konklusjon
DNA-replikasjon er en semikonservativ prosess, da en av de to strengene i det dobbeltstrengede DNA er en original DNA-streng, som fungerte som mal for syntesen av den nye strengen. Siden en av de to strengene alltid er bevart, regnes DNA-replikasjon som en semikonservativ prosess.
Henvisning:
1. "Semi-konservativ DNA-replikasjon: Meselson og Stahl." Nature News, Nature Publishing Group, tilgjengelig her.
Bilde Courtesy:
1. "DNA Replication" (Publci Domain) via Public Domain Files
2. "DNA replikasjon delt" Av I, Madprime (CC BY-SA 3.0) via Commons Wikimedia
3. "Semikonservativ replikasjon" Av Lizanne Koch - lgkoch - eget arbeid med kjemdraw (Public Domain) via Commons Wikimedia
