Science >> Wetenschap & Ontdekkingen >  >> Biologie

Hoe repliceren genen?

Het proces van genreplicatie (DNA -replicatie)

Genen zijn segmenten van DNA en de replicatie van DNA is een complex proces dat verschillende belangrijke stappen met zich meebrengt:

1. Ontspannen en scheiding:

* De dubbele helix van DNA wordt afgewikkeld door enzymen genaamd helicases , die de waterstofbruggen tussen de complementaire basenparen (adenine-thymine en guanine-cytosine) verbreken.

* Deze afwikkeling creëert een replicatie -vork , waar de twee DNA -strengen gescheiden zijn.

2. Primer binding:

* Een korte RNA -sequentie genaamd een primer Bindt aan het enkelstrengige DNA. Dit biedt een startpunt voor het enzym DNA -polymerase .

3. DNA -polymerase -activiteit:

* DNA -polymerase reist langs de gescheiden DNA -streng, met behulp van de bestaande streng als een sjabloon om een nieuwe complementaire streng te bouwen.

* Het voegt nucleotiden één voor één toe, volgens de regels van de basispaar (a met t, g met C).

* Dit resulteert in twee identieke DNA -moleculen, elk bestaande uit één originele streng en één nieuw gesynthetiseerde streng.

4. Proeflezen en repareren:

* DNA-polymerase heeft een ingebouwde proeflezen Mechanisme dat controleert op fouten tijdens replicatie.

* Het kan ook fouten corrigeren, zodat het nieuwe DNA -molecuul een trouwe kopie van het origineel is.

5. Beëindiging:

* Wanneer DNA -polymerase het einde van de sjabloonstreng bereikt, wordt het replicatieproces beëindigd.

* De twee nieuw gesynthetiseerde DNA -moleculen worden vervolgens gescheiden en het proces kan opnieuw herhalen.

betrokken belangrijke enzymen:

* helicases: Wikkel de DNA -helix af.

* DNA -polymerase: Voegt nucleotiden toe aan de nieuwe streng.

* primase: Synthetiseert korte RNA -primers.

* ligase: Sluit zich aan bij DNA -fragmenten samen.

Semi-conservatieve replicatie:

Het is belangrijk op te merken dat DNA-replicatie semi-conservatief is . Dit betekent dat elk nieuw DNA -molecuul één originele streng en een nieuw gesynthetiseerde streng bevat. Dit zorgt ervoor dat de genetische informatie nauwkeurig wordt doorgegeven aan dochtercellen tijdens celdeling.

Fouten in replicatie:

Hoewel DNA -replicatie zeer nauwkeurig is, kunnen fouten optreden. Deze fouten kunnen leiden tot mutaties, die verschillende effecten op het organisme kunnen hebben. De proeflezen- en reparatiemechanismen minimaliseren echter het optreden van deze fouten.

Dit is een vereenvoudigde uitleg van het complexe proces van genreplicatie. Voor een dieper inzicht, wordt verder onderzoek naar DNA -replicatie en de ingewikkelde mechanismen ervan aanbevolen.