science >> Wetenschap >  >> Biologie

Namen van DNA-strengen

De structuur van DNA bleek jaren geleden een dubbele helix te zijn, maar de conventie van het benoemen van elke streng is een onderwerp van verwarring geworden voor zowel wetenschappers als studenten. De ene wordt Watson en de andere Crick genoemd, naar de twee mede-ontdekkers van DNA. Maar de wetenschappelijke literatuur is het oneens over de vraag welke naam moet worden gegeven. Het naamsysteem van Watson-Crick was bedoeld om de verschillende functionele eigenschappen van elke streng aan te duiden, wat hetzelfde doel is van de andere naamgevingssystemen. Het is cruciaal om de verschillende contexten te begrijpen waarin de afzonderlijke onderdelen verschillende namen moeten aannemen. Twee perfecte voorbeelden zijn hun verschillende rollen in DNA-replicatie of transcriptie. Weten wat elk onderdeel in een biologisch proces doet, zal helpen verklaren waarom het die naam heeft gekregen.

Anti-sense is geen onzin

Transcriptie is het proces waarbij DNA in RNA wordt gekopieerd. Het wordt gedaan door een enzym genaamd RNA Polymerase (RNA Pol). RNA Pol leest alleen een van de twee DNA-strengen als het het RNA-molecuul maakt. Het dubbelstrengige DNA-molecuul wordt uit elkaar gehaald en RNA Pol bindt zich aan één streng, die het zal lezen en kopiëren. Deze streng wordt de sjabloonstreng of de antisense-streng genoemd. Het RNA-molecuul dat wordt geproduceerd, zal complementair zijn aan de matrijsstreng, wat betekent dat de nucleotiden van de matrijsstreng en het RNA-molecuul met elkaar overeenkomen volgens de regels: adenine voor uracil en guanine voor cytosine.

This One Mense Sense

Wanneer RNA wordt getranscribeerd van DNA, bindt RNA Polymerase zich aan de kop van de sjabloonstreng en kopieert deze. De overblijvende streng wordt de coderende streng genoemd (zie referentie 5) of de sense-streng. Gegeven de basenparingregels van nucleïnezuren (A-paren met T en G-paren met C) heeft de coderende of sense DNA-streng een identieke sequentie als die van het RNA dat wordt geproduceerd. De uitzondering hierop is dat RNA de nucleotide U (uracil) bevat in plaats van T (thymine), die beide paren met A (adenine).

Smooth Ride

Vóór mitose of celdeling , de cel moet zijn DNA repliceren zodat elke dochtercel een identiek aantal DNA-strengen zal hebben. DNA-polymerase is het enzym dat lange stukken DNA kopieert naar meer DNA. Bij de replicatievork ritst het DNA-molecuul open om een ​​bubbel te vormen waarin Polymerase glijdt. Polymerase bindt aan beide strengen van het afgewikkelde DNA en begint met het maken van kopieën van beide strengen. Een van de kopieën is gemaakt als een enkele continue streng, die wordt aangeduid als de leidende streng. DNA-replicatie is een ander geval waarbij DNA-strengen verschillende namen hebben.

Stop And Go-verkeer

De anti-parallelle structuur van de DNA-ladder betekent dat één streng van kop tot staart loopt terwijl de andere streng van staart tot hoofd loopt. Tijdens DNA-replicatie moet DNA-polymerase beide strengen tegelijkertijd lezen en kopiëren, hoewel ze in tegengestelde richtingen lopen. Omdat DNA-polymerase alleen DNA-strengen in één richting kan lezen en kopiëren - staart-tegen-kop - kan de streng die Polymerase tegenkomt zoals georiënteerd in de kop-staart, niet worden gelezen en gekopieerd als één continue streng. Deze kop-staartstreng wordt gekopieerd als korte fragmenten, Okazaki-fragmenten genoemd, die later worden samengesmolten tot één lange streng. Bij DNA-replicatie wordt de streng die in fragmenten wordt gevormd de achterblijvende streng.