Nauki przyrodnicze
MENU
STRONA GŁÓWNA
Przyroda polska
Zdjęcia natury
Fizyka teoretyczna
Biologia teoretyczna
Biochemia
Biologia molekularna
Ornitologia
Rośliny Polski
Botanika
Zoologia
Internetowe ZOO
Związki czynne roślin
Pierwiastki
chemiczne
Chemia nieorg.
Chemia organiczna
Ciekawostki
biologiczne
Ciekawostki
fizyczne
Ciekawostki
chemiczne
Ciekawe książki
Ciekawe strony www
Słownik

INFO
INFO O AUTORZE
KONTAKT

Do działu: BIOLOGIA MOLEKULARNA →

Replikacja

Jeśli komórka dobrze prosperuje i z czasem zgromadzi wszystkie składniki potrzebne do budowy 2 komórek, to może zostać podjęta decyzja o podziale. Każda komórka potomna, będąca wynikiem podziału macierzystej, musi zawierać materiał genetyczny, identyczny z wyjściowym.
Zatem, przed podziałem, komórka podwaja swój materiał genetyczny, aby można było zaopatrzyć w niego obydwie komórki potomne. Schematycznie możemy to zapisać:
(2n) → (4n) → 2 x (2n).
Taki podział komórki nazywamy mitozą. Proces podwojenia, czyli replikacji całego DNA komórki, przebiega następująco:
Podwójna helisa DNA rozwija się i na każdej z dwóch nici z osobna powstaje druga. Do komórek potomnych trafia więc połowa materiału genetycznego komórki macierzystej, a druga połowa jest syntetyzowana. Taką replikację nazywamy semikonserwatywną (zob. rys.1).

replikacja semikonserwatywna
Rys.1. Semikonserwatywna replikacja DNA. Szarym kolorem oznaczone są nowo dosyntetyzowane nici.

W procesie tym bierze udział wiele białek, z których najważniejsze to enzymy: primaza i polimeraza DNA. Ten drugi enzym nie jest w stanie zacząć syntezy drugiego łańcucha DNA na pojedynczej nici. Potrzebuje startera, który stanowi krótki odcinek RNA, tworzony na DNA właśnie przez primazę (startery pod koniec replikacji są trawione i wypełniane DNA).
Polimeraza DNA to enzym bardzo dokładny. Robi przeciętnie tylko 1 błąd na 109 dobudowanych nukleotydów.
Jest on w stanie syntetyzować nową nić tylko w kierunku od jej 5’ końca do końca 3’ (zob. rys.2).

replikacja DNA
Rys.2. Schemat replikacji pokazujący istnienie różnych zjawisk na dwóch niciach widełek replikacyjnych. Strzałki wyznaczają kierunek syntezy nowych nici DNA.

W związku z tym, synteza DNA na jednej nici, tzw. wiodącej (leading strand), przebiega w sposób ciągły, gdyż kierunek syntezy będzie zgodny z kierunkiem rozwijania helisy DNA. Natomiast na drugiej nici, tzw. opóźnionej (lagging strand), wraz z przesuwaniem się widełek replikacyjnych będą pojawiać się luki, bo tu synteza DNA będzie przebiegać w kierunku przeciwnym do tego na drugiej nici. Powstaną tzw. fragmenty Okazaki, liczące z reguły 1-2 tys. nukleotydów u prokariontów i 100-250 nukleotydów u eukariontów. Zachodząca stopniowo synteza DNA, wypełni z czasem miejsca pomiędzy nimi.
U Procaryota jest zawsze tylko jedno miejsce startu replikacji. U Eucaryota natomiast, jest ich wiele, na każdym chromosomie.

MACIEJ PANCZYKOWSKI

 Autor wortalu: Maciej Panczykowski, Copyright © 2003-2018 by Maciej Panczykowski