Acidet nukleike luajnë një rol të rëndësishëm në sigurimin e aktivitetit jetësor të qelizave të organizmave të gjallë. Një përfaqësues i rëndësishëm i këtij grupi përbërjesh organike është ADN-ja, e cila mbart të gjithë informacionin gjenetik dhe është përgjegjëse për shfaqjen e veçorive të nevojshme.
Çfarë është përsëritja?
Në procesin e ndarjes së qelizave, është e nevojshme të rritet sasia e acideve nukleike në bërthamë në mënyrë që të mos ketë humbje të informacionit gjenetik në proces. Në biologji, replikimi është dyfishimi i ADN-së nëpërmjet sintezës së fijeve të reja.
Qëllimi kryesor i këtij procesi është të transferojë informacionin gjenetik te qelizat bija të pandryshuara pa asnjë mutacion.
Enzimat dhe proteinat e replikimit
Dublikimi i molekulës së ADN-së mund të krahasohet me çdo proces metabolik në qelizë, i cili kërkon proteinat e duhura. Meqenëse riprodhimi është një komponent i rëndësishëm i ndarjes qelizore në biologji, prandaj, këtu përfshihen shumë peptide ndihmëse.
Polimeraza e ADN-së është enzima më e rëndësishme e riprodhimit që është përgjegjësepër sintezën e zinxhirit bijë të acidit deoksiribonukleik. Në citoplazmën e qelizës, në procesin e replikimit është e detyrueshme prania e trifosfateve nukleike, të cilat sjellin të gjitha bazat nukleike
Këto baza janë monomere të acidit nukleik, kështu që i gjithë zinxhiri i molekulës është ndërtuar prej tyre. ADN polimeraza është përgjegjëse për procesin e montimit në rendin e duhur, përndryshe të gjitha llojet e mutacioneve janë të pashmangshme.
- Primase është një proteinë që është përgjegjëse për formimin e një primer në zinxhirin e shabllonit të ADN-së. Ky abetare quhet edhe abetare, ka strukturën e ARN-së. Për enzimën e polimerazës së ADN-së, prania e monomereve fillestare është e rëndësishme, nga të cilat është e mundur sinteza e mëtejshme e të gjithë zinxhirit polinukleotid. Ky funksion kryhet nga primeri dhe enzima e tij përkatëse.
- Helikaza (helikaza) formon një pirun replikues, i cili është një divergjencë e zinxhirëve të matricës duke thyer lidhjet e hidrogjenit. Kjo e bën më të lehtë që polimerazat t'i afrohen molekulës dhe të fillojnë sintezën.
- Topoizomerazë. Nëse imagjinoni një molekulë ADN-je si një litar të përdredhur, ndërsa polimeraza lëviz përgjatë zinxhirit, do të formohet një tension pozitiv për shkak të përdredhjes së fortë. Ky problem zgjidhet nga topoizomeraza, një enzimë që thyen zinxhirin për një kohë të shkurtër dhe shpalos të gjithë molekulën. Pas kësaj, zona e dëmtuar qepet përsëri së bashku dhe ADN-ja nuk stresohet.
- Proteinat Ssb ngjiten si grupime në fijet e ADN-së në pirunin e replikimit për të parandaluar riformimin e lidhjeve hidrogjenore përpara përfundimit të procesit të riduplikimit.
- Liga. Funksioni i enzimëskonsiston në qepjen e fragmenteve të Okazaki-t në vargun e mbetur të molekulës së ADN-së. Kjo ndodh duke prerë primerët dhe duke futur monomere të acidit deoksiribonukleik në vendin e tyre.
Në biologji, riprodhimi është një proces kompleks me shumë hapa që është jashtëzakonisht i rëndësishëm në ndarjen e qelizave. Prandaj, përdorimi i proteinave dhe enzimave të ndryshme është i nevojshëm për sintezë efikase dhe korrekte.
Mekanizmi i ridyfishimit
Ka 3 teori që shpjegojnë procesin e dyfishimit të ADN-së:
- Konservatori thotë se një molekulë bijë e acidit nukleik ka një natyrë matrice dhe e dyta është sintetizuar plotësisht nga e para.
- Semi-konservator i propozuar nga Watson dhe Crick dhe i konfirmuar në 1957 në eksperimentet mbi E. Coli. Kjo teori thotë se të dy molekulat e ADN-së së bijës kanë një fije të vjetër dhe një të saposintetizuar.
- Mekanizmi i dispersionit bazohet në teorinë se molekulat bija kanë seksione të alternuara përgjatë gjithë gjatësisë së tyre, të përbërë nga monomerë të vjetër dhe të rinj.
Tashmë model gjysmë konservator i vërtetuar shkencërisht. Çfarë është replikimi në nivel molekular? Në fillim, helikaza thyen lidhjet hidrogjenore të molekulës së ADN-së, duke hapur kështu të dy zinxhirët për enzimën polimerazë. Këto të fundit, pas formimit të farave, fillojnë sintezën e zinxhirëve të rinj në drejtimin 5'-3'.
Vetia e antiparalelizmit të ADN-së është arsyeja kryesore për formimin e fijeve kryesore dhe të mbetura. Në vargun kryesor, ADN polimeraza lëviz vazhdimisht, ndërsa në ngecjeajo formon fragmente Okazaki, të cilat do të bashkohen me ligazë në të ardhmen.
Veçoritë e përsëritjes
Sa molekula të ADN-së janë në bërthamë pas replikimit? Vetë procesi nënkupton një dyfishim të grupit gjenetik të qelizës, prandaj, gjatë periudhës sintetike të mitozës, grupi diploid ka dy herë më shumë molekula të ADN-së. Një hyrje e tillë zakonisht shënohet si 2n 4c.
Përveç kuptimit biologjik të replikimit, shkencëtarët kanë gjetur zbatim të procesit në fusha të ndryshme të mjekësisë dhe shkencës. Nëse në biologji replikimi është dyfishimi i ADN-së, atëherë në laborator, riprodhimi i molekulave të acidit nukleik përdoret për të krijuar disa mijëra kopje.
Kjo metodë quhet reaksioni zinxhir i polimerazës (PCR). Mekanizmi i këtij procesi është i ngjashëm me replikimin in vivo, prandaj enzima të ngjashme dhe sisteme buferike përdoren për rrjedhën e tij.
Përfundime
Replikimi ka një rëndësi të madhe biologjike për organizmat e gjallë. Transferimi i informacionit gjenetik gjatë ndarjes qelizore nuk është i plotë pa dyfishimin e molekulave të ADN-së, kështu që puna e koordinuar e enzimave është e rëndësishme në të gjitha fazat.
