Особенности репликации ДНК

Репликация – процесс удвоения молекул ДНК.

Он основан на следующих принципах:

  1. Комплементарность – каждая дочерняя нить образуется по матрице, которой служит материнская нить.
  2. Полуконсервативность – в каждой дочерней двойной спирали одна нить старая, т. е. половина материнской молекулы «законсервирована» в дочерней.

Возможными моделями были также консервативная и дисперсионная (из фрагментов).

В 1958 г. М. Мезелсон, Ф. Сталь и Д. Виноград доказали существование полуконсервативного механизма на основании опытов центрифугирования ДНК E.сoli, меченной изотопами 15N и 14N, в градиенте концентрации Cs Cl. 3. Антипараллельность.

Две комплементарные нити синтезируются в противоположных направлениях. ДНК – полимераза III, которая осуществляет синтез новой цепи, движется по материнской нити только от 3′ – конца к 5′ – концу, т. е. синтез двух новых цепей идет в противоположных направлениях. Новая же нить наращивается всегда от 5′ – к 3′ – концу. 4.

Прерывистость

Двойная спираль должна быть раскручена, чтобы сработала ДНК – полимераза, но вся огромная хромосома не может быть раскручена из одной точки, т.к. временные и энергетические затраты были бы слишком велики. Поэтому раскручивание и репликация начинается одновременно в нескольких местах, которые называются точками начала репликации (origin).

На самом деле это не точки, а участки ДНК протяженностью 300 п. н., узнаваемые специфическими белками. Двойная цепь ДНК, начиная от локуса ori, разделяется на 2 цепи под действием фермента ДНК – геликазы (рвёт водородные связи).

Белки являются основой видовой и индивидуальной специфичности. В клетке – огромное количество белков, выполняющих различные функции. От структуры белков зависят практически все признаки клеток и организмов, даже те, которые непосредственно не связаны с белками.

Матричный принцип образования биомолекул

Каждый белок в организме синтезируется (тиражируется) с одного и того же шаблона (матрицы). Роль такой матрицы играет молекула и – РНК, а для неё матрица – ДНК. В данном случае уместна аналогия с типографией или фотографией (оригинал – негатив – позитив).

В ДНК заключена вся информация о структуре и функции всех белков, а значит, обо всех признаках каждой клетки и организма в целом. Эта информация, заключенная в ДНК, называется генетической, или наследственной, т. к. она передаётся по наследству.

Матричный принцип впервые сформулировал и обосновал николай Константинович Кольцов в 1928…1935 гг.

(Кожевникова, Т. А., Костарев, В. В., Миронов, А. Г. Основы генетики в практике психолога: учебное пособие, Красноярский государственный аграрный университет)

Нет времени писать работу?
Обратись к профи-репетиторам
"Да забей ты на эти дипломы и экзамены!” (дворник Кузьмич)