53. Replikacja, rekombinacja, transkrypcja.
Replikacja DNA to proces, w którym podwójna nić DNA ulega skopiowaniu.
Replikacja DNA ma charakter semikonserwatywny (półzachowawczy), tzn. każda z nowo powstałych siostrzanych cząsteczek o strukturze podwójnego heliksu zbudowana jest z jednej nici starej (pochodzącej z cząsteczki ulegającej replikacji) oraz z jednej nici nowo zsyntetyzowanej.
Replikacja DNA jest złożonym procesem wymagającym udziału wielu różnych enzymów. Dołączanie kolejnych cząsteczek deoksyrybonukleotydów do wydłużającego się łańcucha polinukleotydowego katalizuje polimeraza DNA. W replikacji DNA bierze udział szereg dodatkowych enzymów i innych białek, których rola polega na: ułatwianiu rozwijania się podwójnego heliksu, zapobieganiu odtwarzania się podwójnego heliksu przez rozdzielone nici, zanim nie nastąpi ich replikacja, syntezie startera, zapobieganiu zapętlenia się DNA oraz łączenie nowo powstałych fragmentów DNA. Synteza DNA przebiega zawsze w kierunku 5'->3'. Ograniczenie to powoduje, że synteza jednej z nici (nici opóźnionej) odbywa się w sposób nieciągły. Nić ta powstaje w formie krótkich odcinków zwanych fragmentami Okazaki. Synteza drugiej nici (nici prowadzącej) ma charakter ciągły.
Replikacja DNA jest dwukierunkowa. Rozpoczyna się w punkcie zwanym miejscem inicjacji replikacji i przebiega w dwóch przeciwnych kierunkach. W chromosomie komórek eukariotycznych istnieje wiele miejsc inicjacji, tak że synteza DNA może się odbywać w wielu miejscach cząsteczki jednocześnie.
Transkrypcja to proces, w którym informacja zawarta w DNA - zapisana w formie sekwencji deoksyrybonukleotydów - przepisana zostaje na język rybonukleotydów w pre-mRNA (bezpośredni produkt transkrypcji - prekursorowy RNA/"pierwotny transkrypt”), który podlega późniejszym obróbkom potranskrypcyjnym podczas reakcji katalizowanej przez enzym zwany polimerazą II RNA.
Rekombinacja DNA to wymiana odcinków między homologicznymi regionami DNA.
Jest podstawowym procesem wymiany genów między chromosomami, prowadzącym do zwiększenia różnorodności genetycznej komórek, pozwala na przeżycie organizmów w sytuacjach, gdy na skutek licznych uszkodzeń w obu łańcuchach heliksu DNA ich reperacja nie jest możliwa.
Ze względu na charakter cząsteczek, które ulegają rekombinacji istnieje podział na:
rekombinację uprawnioną, tj. zachodzącą między cząsteczkami o komplementarnych sekwencjach nukleotydowych,
rekombinację nieuprawnioną, gdy rekombinujące cząsteczki mają niekomplementarne sekwencje, a do jej realizacji konieczne są specyficzne enzymy rozpoznające sygnalne sekwencje w obu rekombinujących cząsteczkach.
Źródła:
- wykłady prof. Stosika
- „Biologia” Villee