DNA-replicatie in de kern:een stapsgewijze gids

DNA -replicatie is een complex proces dat de trouwe duplicatie van het genetische materiaal vóór celdeling zorgt. Dit gebeurt binnen de kern van eukaryotische cellen en omvat verschillende belangrijke stappen:

1. Herkomstherkenning en ontspannen:

* Replicatie begint op specifieke sites die oorsprong van replicatie worden genoemd . Deze zijn rijk aan op sequenties, die gemakkelijker te scheiden zijn vanwege hun zwakkere waterstofbruggen.

* initiator -eiwitten Bind aan deze oorsprong, het markeren van het begin van de replicatie.

* helicase Enzymen ontspannen vervolgens de DNA -dubbele helix en breken de waterstofbruggen tussen de basenparen.

* Single-streng bindende eiwitten (SSB's) Stabiliseer de gescheiden strengen, waardoor ze niet opnieuw kunnen worden geageerd.

2. Primersynthese:

* primase Synthetiseert een korte RNA -primer, die een vrije 3 'hydroxylgroep voor DNA -polymerase biedt om synthese te initiëren.

* Deze primer is complementair aan de sjabloonstreng en maakt de toevoeging van nieuwe nucleotiden mogelijk.

3. Verlenging door DNA -polymerase:

* DNA -polymerase , een sleutel enzym in replicatie, bindt aan de sjabloonstreng en de primer.

* Het voegt nucleotiden toe aan het 3 'uiteinde van de primer, volgens de basispaarregels (A met t en c met g).

* DNA -polymerase kan alleen nucleotiden toevoegen in de richting van 5 'tot 3', wat leidt tot een continue streng genaamd de leidende streng .

4. Lagging Strand Synthese:

* Op de andere streng, de achterblijvende streng genoemd , Replicatie vindt discontinu plaats als gevolg van de 5 'tot 3' directionaliteit van DNA -polymerase.

* Korte fragmenten van DNA, Okazaki -fragmenten genoemd , worden gesynthetiseerd in de richting van 5 'tot 3', met behulp van RNA -primers.

* Elk Okazaki -fragment wordt vervolgens verbonden met het volgende fragment door DNA -ligase .

5. Proeflezen en repareren:

* DNA -polymerase heeft een proeflezen -activiteit Dat stelt het in staat om niet -overeenkomende nucleotiden te verwijderen en te vervangen, waardoor de nauwkeurigheid wordt gewaarborgd.

* Andere reparatiemechanismen, zoals mismatch -reparatie, verbeteren de betrouwbaarheid van replicatie verder.

6. Beëindiging:

* Replicatie eindigt wanneer twee replicatie -vorken elkaar ontmoeten en het kopiëren van het gehele DNA -molecuul voltooien.

* De RNA -primers worden verwijderd en vervangen door DNA door DNA -polymerase I .

7. Laatste stappen:

* DNA -ligase sluit zich aan bij de resterende gaten tussen de Okazaki -fragmenten op de achterblijvende streng, waardoor een continu DNA -molecuul ontstaat.

* De nieuw gesynthetiseerde DNA -moleculen worden vervolgens gewond in chromatine , het complex van DNA en eiwitten dat chromosomen vormt.

Key -enzymen en eiwitten:

* initiator -eiwitten: Herkennen en binden aan de oorsprong van replicatie.

* helicase: Wikkelt de DNA Double Helix af.

* Single-streng bindende eiwitten (SSB's): Stabiliseer de gescheiden strengen.

* primase: Synthetiseert RNA -primers.

* DNA -polymerase: Voegt nucleotiden toe aan het 3 'uiteinde van de primer.

* DNA -ligase: Sluit zich aan bij Okazaki -fragmenten op de achterblijvende streng.

Over het algemeen is DNA -replicatie een sterk gereguleerd en nauwkeurig proces dat zorgt voor de trouwe duplicatie van het genetische materiaal, waardoor celdeling mogelijk is en de overdracht van genetische informatie naar toekomstige generaties.