Фигура 6. Амино киселини и техните кодиращи ДНК триплети
Други характеристики са специфични за различните видове организми. В дрожди, триплет GAT и може би цялото семейство ОС кодира треонин вместо аминокиселината левцин. При бозайниците, маркер триплет има същото значение, както е ТАС, и кодира аминокиселината метионин вместо изолевцин. Тройките TTSG и TTSTS в митохондриалната ДНК на някои видове не кодират аминокиселини, като безсмислени триплети. Заедно с тризнаци, дегенерацията, специфичност и универсалност на генетичния код, най-важните характеристики са неговата приемственост и disjointness кодон в четене. Това означава, че нуклеотидната триплет от триплет чете без празнини с съседните триплети не се припокриват един с друг, т.е. всеки отделен нуклеотид е член на само един триплет при предварително определена рамка за четене (фигура 3.7). Disjointness доказателства на генетичния код е замяната на само една аминокиселина в пептида е заменен с единичен нуклеотид в ДНК. В случай на нуклеотидната включване в няколко припокриващи триплети, заместването му би довело до замяната на 2-3 аминокиселини в пептидната верига.
Фигура 7. Приемственост и безспорен генетичен код чрез четене на генетичната информация.
Тези числа се отнасят до нуклеотидите
4.2 Свойства на ДНК като въпрос на наследство и променливост
4.2.1 Самостоятелно възпроизвеждане на наследствения материал. ДНК репликация
Една основна характеристика на наследствения материал е неговата способност да се копира - репликация. Тази функция предоставя особено химически организация на ДНК молекули, състоящи се от две комплементарни вериги. Процесът на репликация на всяка полинуклеотидна молекула ДНК нишка майка синтезираната допълнителна нишка. В резултат на ДНК двойна спирала образува две еднакви двойни спирали. Такъв метод за удвояване на молекулите в която всяка дъщеря молекула съдържа един майката и един новосинтезирано верига, наречена полу-консервативни.
За изпълнение на репликация майката ДНК верига трябва да бъдат разделени един от друг, за да се превърне в матрицата, която ще бъде комплементарни вериги синтезира дъщерни молекули.
Започване на репликация се извършва в специални области на ДНК, означена Ори (от английски произход -. Началото). Те включват последователност, състояща се от 300 базови двойки, разпознаваеми от специфични протеини. ДНК двойноверижна тези локуси се разделя на две вериги, като по този начин, обикновено от двете страни на произхода на репликация област образува дивергенция полинуклеотидни вериги - вилката на репликацията, които се движат в противоположни посоки от Ори на локус. Между образува структурата на репликация вилица наречен окото репликация, където двете вериги на ДНК майка нов полинуклеотидна верига, произведени (Фигура 8 А).
Използване хеликаза ензим, разкъсване водородни връзки, спирала ДНК двойна се челно в източника на репликация. Създадена в тази единична ДНК нишка дестабилизиране свързват специфични протеини, които опъната основни структури вериги, което ги прави азотни основи на разположение за свързване към допълнителни нуклеотиди, разположени в нуклеоплазма. На всяка от веригите, в резултат на вилката на репликацията, като ензим ДНК полимеразата синтеза на комплементарни вериги (Фигура 8, В).
Фигура 8. Началото на репликация. репликация вилица
А. образование репликация око.
Б. Област на вилката на репликацията на ДНК молекулата
По време на синтеза на разклона за репликация се движи по спирала на майките в противоположни посоки, заснемане на всички новата зона.
Разделяне спирално усукани вериги родителска ДНК хеликаза ензим причинява супернавивки преди репликация вилица. Това се дължи на факта, че когато отклонението на всеки 10 базови двойки, съставляващи един оборот на спиралата, ДНК майка е да се направи едно пълно завъртане около оста си. Следователно, за да се насърчи репликация вилица цялата ДНК молекула, преди тя би трябвало да се върти бързо, което ще изисква голям разход на енергия. В действителност, това не се наблюдава поради специален клас на протеини, наречени ДНК топоизомерази. Топоизомераза разгражда една от нишките на ДНК, която дава възможност да се върти около една втора верига. Това отслабва натрупаната напрежението в двойната спирала на ДНК (Фигура 9).
Той се отделя водородни връзки нуклеотидни последователности, разделени родителски вериги се подреждат свободни нуклеотиди от нуклеоплазма където те се намират като dezoksiribonukleozidgrifosfatov: дАТФ, дГТФ, дСТР, дТТР. Допълнителни нуклеозид образува водородна връзка със специфична база майката ДНК верига. След това, с помощта на ензим ДНК полимераза се свързва фосфодиестерна връзка го предходната новосинтезирано нуклеотидната верига, като по този начин, че неорганичната пирофосфат (Фиг.10).
Тъй като ДНК полимераза добавя нуклеотид до ОН група на 3'-позиция на предходната нуклеотидна верига постепенно удължен в нейния 3 'край.
Отличителна черта на ДНК полимеразата е невъзможността да инициира синтез на нова полинуклеотидна верига чрез просто свързване на два нуклеозидни: изисква 3'-ОН край на полинуклеотидна верига сдвоено с шаблон ДНК веригата, към който ДНК полимеразата може да се добави само нуклеотиди. Такова polinuk-leotidnuyu верига нарича праймер или праймери.
Ролята на семена за синтез на ДНК полинуклеотидни вериги работи през къса РНК репликация последователности, получени с участието на РНК примазен ензим (Фигура 11). Тази функция на ДНК полимерази на означава, че матрицата по време на репликацията на ДНК може да служи само като носител верига свърже с него праймер, което има свободна 3'-ОН край.
Фигура 9. Скъсване на една от веригите на ДНК от ензим ДНК топоизомераза на: I - ДНК топоизомераза kovalentauyu образува връзка с един от фосфатни групи на ДНК (горна верига); II - в резултат на разцепване на фосфодиестерна връзка в една полинуклеотидна верига около неговия съответен друга комуникационна верига извършва въртене който премахва напрежението, причинено от разликата на двете ДНК вериги в региона на вилката на репликация; III - след отстраняване на напрежението в ДНК спирала е спонтанно отделяне на ДНК топоизомераза и фосфодиестерна връзка в ДНК верига възстановяване
Способността на ДНК полимерази за извършване на сглобяването на полинуклеотид в 5 '- към 3' - края на свързването на две антипаралелни ДНК нишки показва, че процесът на репликация следва да пристъпи към тях по различен начин. Всъщност, ако една от матриците (3 '→ 5') монтаж на новата верига е непрекъсната от 5 '- 3' края и постепенно удължена в 3'-края на другата верига, синтезирана върху шаблона (5 '→ 3 "), тя ще трябва да се увеличи с 3 '- до края 5'. Това е обратно на посоката на действие на ензим ДНК полимераза.
Свързани статии