Biyoloji Çalışmaları: DNA Çoğaltma ve Yapısı
Moleküler biyolojide, DNA replikasyonu, aynı kaynak DNA molekülünden iki özdeş DNA kopyası elde etmenin biyolojik sürecidir. Bu süreç tüm canlı organizmalarda meydana gelir ve biyolojik kalıtımın temelini oluşturur. Bir hücre, DNA replikasyonunu gerekli kılan bölücü ayırt edici özelliğe sahiptir. DNA iki tamamlayıcı diziden oluşan bir çift sarmaldan oluşur. Çoğaltma sırasında bu iş parçacıkları ayrılır. Orijinal DNA molekülünün her bir ipliği, daha sonra yarı muhafazakar replikasyon adı verilen bir süreç olan analogunun üretimi için bir matris görevi görür. Hücre düzeltme ve hata kontrol mekanizmaları, neredeyse mükemmel DNA replikasyon doğruluğu sağlar.
Bir hücrede, DNA replikasyonu belirli yerlerde veya genomdaki replikasyonun kökeninde başlar. DNA’nın kaynakta çözülmesi ve yeni ipliklerin sentezi, çatalların orijinden iki yönde yayılmasına yol açar. DNA sentezinin başlatılmasına ve sürdürülmesine yardımcı olmak için bir dizi protein çoğaltma çatalına bağlanır. En belirgin şekilde, DNA polimeraz her bir (matris) zinciri tamamlayan nükleotitler ekleyerek yeni zincirleri sentezler. DNA replikasyonu interfazın S-evresi sırasında meydana gelir. DNA replikasyonu in vitro da (yapay olarak hücre dışında) gerçekleştirilebilir. Hücrelerden ve yapay DNA primerlerinden izole edilen DNA polimerazlar, bir DNA şablon molekülünde bilinen sekanslarda DNA sentezini başlatmak için kullanılabilir. Yaygın bir laboratuvar tekniği olan polimeraz zincir reaksiyonu (PCR), bir DNA havuzundan spesifik bir hedef DNA fragmanını yükseltmek için bu tür yapay sentezi döngüsel olarak uygular. DNA genellikle çift sarmallı bir yapı olarak bulunur, her iki sarmal da karakteristik bir çift sarmal oluşturmak üzere birlikte bükülür. Her bir DNA zinciri, dört tip nükleotitten oluşan bir zincirdir. DNA’daki nükleotidler deoksiriboz şeker, fosfat ve bir nükleik baz içerir.
Dört nükleotid tipi dört nükleik baza karşılık gelir: adenin, sitozin, guanin ve timin, genellikle A, C, G ve T olarak kısaltılır. Adenin ve guanin, pürin bazlardır ve sitozin ve timin pirimidinlerdir. Bu nükleotidler, DNA çift sarmalının fosfat-deoksiriboz omurgasını, çekirdeklerin tabanları içe doğru (yani karşı zincire) yönlendirerek fosfodiester bağları oluşturur. Nükleotidler (bazlar), baz çiftleri oluşturmak üzere hidrojen bağları yoluyla teller arasında haritalanır. Timinli adenin buharları (iki hidrojen bağı) ve sitozinli guanin buharları (daha güçlü: üç hidrojen bağı).
DNA zincirleri yönlendirilir ve aynı ipliğin farklı uçlarına “3 (üç basamaklı) uç” ve “5. (beş basamaklı) uç” denir. Geleneksel olarak, bir DNA şeridinin baz sekansı verilirse, sekansın sol ucu 5 ‘ve sekansın sağ ucu 3’ olur. sonu. Çift sarmalın filamanları antiparaleltir, 5 – 3 – 3 uzunluğunda ve diğer 3 – 5 – 5 uzunluğundadır, bu terimler zincirdeki bir sonraki fosfatın bağlandığı deoksiribozdaki karbon atomuna karşılık gelir. DNA sentezinde yönelimin sonuçları vardır, çünkü DNA polimeraz DNA’yı sadece bir yönde sentezleyebilir ve DNA zincirinin 3. ucuna nükleotidler ekleyebilir. Tamamlayıcı bazların DNA’da çiftleşmesi (hidrojen bağları yoluyla), her zincirde yer alan bilgilerin gereksiz olduğu anlamına gelir.
Fosfodiester (zincir içi) bağlar hidrojen (zincirler arası) bağlardan daha güçlüdür. Bu, iplikleri birbirinden ayırmanıza izin verir. Bu nedenle, tek bir iplikçik üzerindeki nükleotitler, yeni sentezlenen bir partner iplikçik üzerindeki nükleotitleri eski haline getirmek için kullanılabilir. DNA yapısı ve replikasyonu hakkında bilmeniz gereken her şey.