Ang mga nucleic acid ay may mahalagang papel sa pagtiyak ng mahahalagang aktibidad ng mga selula ng mga buhay na organismo. Ang isang mahalagang kinatawan ng pangkat na ito ng mga organikong compound ay ang DNA, na nagdadala ng lahat ng genetic na impormasyon at responsable para sa pagpapakita ng mga kinakailangang katangian.
Ano ang pagtitiklop?
Sa proseso ng paghahati ng cell, kailangang dagdagan ang dami ng mga nucleic acid sa nucleus upang walang pagkawala ng genetic na impormasyon sa proseso. Sa biology, ang pagtitiklop ay ang pagdoble ng DNA sa pamamagitan ng synthesis ng mga bagong hibla.
Ang pangunahing layunin ng prosesong ito ay ilipat ang genetic na impormasyon sa mga cell ng anak na hindi nagbabago nang walang anumang mutasyon.
Mga enzyme at protina ng pagtitiklop
Ang pagdoble ng DNA molecule ay maihahambing sa anumang metabolic process sa cell, na nangangailangan ng naaangkop na mga protina. Dahil ang replication ay isang mahalagang bahagi ng cell division sa biology, samakatuwid, maraming auxiliary peptides ang kasangkot dito.
Ang DNA polymerase ay ang pinakamahalagang reduplication enzyme na responsablepara sa synthesis ng anak na kadena ng deoxyribonucleic acid. Sa cytoplasm ng cell, sa proseso ng pagtitiklop, ang pagkakaroon ng mga nucleic triphosphate ay sapilitan, na nagdadala ng lahat ng nucleic base
Ang mga base na ito ay mga monomer ng nucleic acid, kaya ang buong kadena ng molekula ay nabuo mula sa kanila. Ang DNA polymerase ay responsable para sa proseso ng pagpupulong sa tamang pagkakasunud-sunod, kung hindi, lahat ng uri ng mutasyon ay hindi maiiwasan.
- Ang Primase ay isang protina na responsable para sa pagbuo ng primer sa DNA template chain. Ang panimulang aklat na ito ay tinatawag ding panimulang aklat, mayroon itong istraktura ng RNA. Para sa DNA polymerase enzyme, ang pagkakaroon ng mga paunang monomer ay mahalaga, kung saan posible ang karagdagang synthesis ng buong polynucleotide chain. Ang function na ito ay ginagawa ng primer at ng katumbas nitong enzyme.
- Ang Helicase (helicase) ay bumubuo ng replication fork, na isang divergence ng mga matrix chain sa pamamagitan ng pagsira ng mga hydrogen bond. Ginagawa nitong mas madali para sa mga polymerase na lapitan ang molekula at simulan ang synthesis.
- Topoisomerase. Kung iniisip mo ang isang molekula ng DNA bilang isang baluktot na lubid, habang ang polymerase ay gumagalaw sa kadena, isang positibong boltahe ang mabubuo dahil sa malakas na pag-twist. Ang problemang ito ay nalulutas sa pamamagitan ng topoisomerase, isang enzyme na sumisira sa kadena sa maikling panahon at naglalahad ng buong molekula. Pagkatapos nito, ang nasirang bahagi ay tinatahing muli, at ang DNA ay hindi na-stress.
- Ssb proteins ay nakakabit na parang mga cluster sa DNA strands sa replication fork upang maiwasan ang muling pagbuo ng mga hydrogen bond bago matapos ang proseso ng reduplication.
- Ligas. Pag-andar ng enzymebinubuo sa pagtahi ng mga fragment ng Okazaki sa lagging strand ng DNA molecule. Nangyayari ito sa pamamagitan ng pagputol ng mga primer at paglalagay ng mga native na deoxyribonucleic acid monomer sa kanilang lugar.
Sa biology, ang pagtitiklop ay isang kumplikadong multi-step na proseso na lubhang mahalaga sa cell division. Samakatuwid, ang paggamit ng iba't ibang protina at enzyme ay kinakailangan para sa mahusay at tamang synthesis.
Mekanismo ng reduplication
May 3 teoryang nagpapaliwanag sa proseso ng pagdoble ng DNA:
- Isinasaad ng konserbatibo na ang isang anak na molekula ng nucleic acid ay may likas na matrix, at ang pangalawa ay ganap na na-synthesize mula sa simula.
- Semi-conservative na iminungkahi nina Watson at Crick at nakumpirma noong 1957 sa mga eksperimento sa E. Coli. Sinasabi ng teoryang ito na ang parehong mga molekula ng DNA ng anak na babae ay may isang lumang strand at isang bagong synthesize.
- Ang mekanismo ng pagpapakalat ay nakabatay sa teorya na ang mga molekula ng anak na babae ay may salit-salit na mga seksyon sa buong haba nito, na binubuo ng mga luma at bagong monomer.
Ngayon ay napatunayang siyentipikong semi-conservative na modelo. Ano ang pagtitiklop sa antas ng molekular? Sa simula, sinisira ng helicase ang mga bono ng hydrogen ng molekula ng DNA, sa gayon ay nagbubukas ng parehong mga kadena para sa polymerase enzyme. Ang huli, pagkatapos ng pagbuo ng mga buto, simulan ang synthesis ng mga bagong chain sa direksyon na 5'-3'.
Ang pag-aari ng DNA antiparallelism ay ang pangunahing dahilan para sa pagbuo ng mga nangungunang at nahuhuli na mga hibla. Sa nangungunang strand, ang DNA polymerase ay patuloy na gumagalaw, habang nasa laggingbumubuo ito ng mga Okazaki fragment, na pagsasama-samahin ng ligase sa hinaharap.
Mga tampok ng pagtitiklop
Ilang mga molekula ng DNA ang nasa nucleus pagkatapos ng pagtitiklop? Ang proseso mismo ay nagpapahiwatig ng pagdodoble ng genetic set ng cell, samakatuwid, sa panahon ng sintetikong panahon ng mitosis, ang diploid set ay may dobleng dami ng mga molekula ng DNA. Ang ganitong entry ay karaniwang minarkahan bilang 2n 4c.
Bilang karagdagan sa biyolohikal na kahulugan ng pagtitiklop, natuklasan ng mga siyentipiko ang aplikasyon ng proseso sa iba't ibang larangan ng medisina at agham. Kung sa biology replication ay ang pagdoble ng DNA, pagkatapos ay sa laboratoryo, ang reproduction ng nucleic acid molecules ay ginagamit upang lumikha ng ilang libong kopya.
Ang pamamaraang ito ay tinatawag na polymerase chain reaction (PCR). Ang mekanismo ng prosesong ito ay katulad ng pagtitiklop sa vivo, samakatuwid, ang mga katulad na enzyme at buffer system ay ginagamit para sa kurso nito.
Mga Konklusyon
Ang pagtitiklop ay may malaking biological na kahalagahan para sa mga buhay na organismo. Ang paglilipat ng genetic na impormasyon sa panahon ng paghahati ng cell ay hindi kumpleto nang walang pagdoble ng mga molekula ng DNA, kaya ang pinag-ugnay na gawain ng mga enzyme ay mahalaga sa lahat ng yugto.
