ДНҚ репликациясы

Кез келген клетка бөлінер алдында оның ДНҚ молекуласы екі еселенеді және соның нәтижесінде ұрпақ клеткалары алғашқы аналық клеткадағыдай ДНҚ молекуласына ие болады. Олай болса, бөлінетін клетканың ДНҚ-сы дәл өзіне ұқсас тағы бір ДНҚ молекуласын қалай жасайды?

Тұқым қуалау ақпаратының жалпы берілу типінің көрінісі:

1. ДНҚ ->ДНҚ(репликация)

2. ДНҚ ->а-РНҚ(транскрипция)

3. а-РНҚ ->белок

(трансляция)

ДНҚ молекуласының екі еселену процесін репликация деп атайды. Репликация бірлігі-репликон, өздігінен репликацияланатын генетикалық элемент. Оның құрамында инициациялық учаскесі және репликация процесіне қатысатын белоктардың синтезін бақылайтын гендер орналасқан. Репликация- аса күрделі биохимиялық прцесс. Бұл процеске генетикалық ақпараттың өте дәлдікпен көшірілуін, ДНҚ тізбектеріндегі қателіктерді түзетіп, алмастыруды және рекомбинациясын қамтамасыз ететін көптеген белоктар(ферменттер) қатысады.

1940ж Л. Полинг пен М. ДЕльбрюк ген (ДНҚ) өзінше бір бейненің қалыбы секілді деген тұжырымы-Уотсон мен Крик көрсеткен репликациясының бастамасы.

1953 жылы Дж. Уотсон және Ф. Крик ұсынған ДНҚ құрылымының үлгісі генетикалық хабардың кодын, мутациялық өзгергіштіктің және гендердің көшірмесінің алынуын түсінуге мүмкіншілік берді.

Г. Стент ДНҚ-ның екі еселенуінің үш түрін ұсынды:

1) консервативті

2) жартылай консервативті

3) дисперсиялық

2. ДНҚ репликациясына көптеген ферменттер мен ақуыздар қатысады.

Бір сағатқа жетпей-ақ E. coli жалғыз хромосомада негіздердің(оснований) 5 миллион жұбының көшірмесін жасайды және ұқсас 2 туынды(дочерние клетки) жасушаны құрастырады.

Адам жасушасы бірнеше сағатта бөлінеді және 6 миллиард негіздер жұбының көшірмесін жасайды.

Бұл үрдіс өте нақты, қателік тек миллиардқа біреу ғана жіберіледі.

ДНҚ репликациясына біршама фермент және басқа да ақуыздар қатысады.

ДНҚ молекуласының репликациясы нақты орынарда басталады- репликация басталатын нүктелерде (origin) .

Бактериалдық жасушада-бұл репликациялық ферментпен танылатын жалғыз ғана реттілік.

Бұл ферменттер шынжырды, репликациялық «көпіршік» түзе отырып, тарқадады.

ДНҚ-ң толығымен көшірмесі жасалғанша дейін репликация екі бағытта жүреді.

Репликация механизмі

Тірі организмде қос қабат спиральдың бөлінуі әртүрлі ферменттер және белоктар арқылы жүзеге асады. Репликация жүруі үшін біршама уақыт бөлінген бөлшектер бір-бірінен алшақ тұруы қажет. Бұл қызметті хеликаза атты АТФ-ке тәуелді ферменттер комплексі немесе белок rep орындайды. Хеликаза тікелей репликациялық айырдың алдыңғы ДНҚ молекуласының қысқа учаскелерін бөледі.

Репликациялық айыр-аналық ДНҚ молекуласының бір мезгілде тарқату және синтез процесі жүретін учаскесі.

ДНҚ молекуласының екі тізбегінде 5' : 3' бағытында синтезделеді. Жетекші тізбек екі еселеніп өседі, артта қалған тізбек қысқа үзінділермен (Оказаки фрагменттерімен) синтезделеді.

Хеликаза әсерімен қос тізбекті спиральды тарқату үшін энергия АТФ АДФ-ке және фосфатқа гидролизденгенде бөлініп шығады. Негіздердің әр тізбегін үзу үшін кемінде екі АТФ жұмсалады.

ДНҚ-байланыстырушы белоктізбектердің қайта қосылуына бөгет болады.