Hva skjer med de to tråder av DNA Under DNA replikering?

DNA replikasjon er en kompleks, men fascinerende prosess som ligger i selve kjernen av livet. Det er DNA replikasjon som tildeler en celle evnen til å kopiere sin genetiske informasjon og gi denne informasjonen videre til sine avkom. Akkurat som transkripsjon, har DNA replikering en egenverdi retningen; proteiner som kopierer DNA alltid reise i én retning nedover en strand. Følgelig prosessen for såkalte "ledende" og "lagging" tråder er litt annerledes.

Retning

Ribose-sukker i det sukker-fosfat-hovedkjeden av DNA som inneholder fem karbonatomer, så biologer se i de to retninger langs en DNA-tråd som 5 'og 3'. 5'-enden av DNA-tråden har en fosfatgruppe, mens 3'-enden er en hydroksylgruppe. DNA-replikasjon går alltid i den 5 'til 3' retning. Hvis du tegner tråden på et stykke papir med 5 'enden på toppen, uansett hvor du starter, vil replikering sammen at tråden reise mot bunnen.

antiparallell

De to trådene i et DNA-molekyl som er antiparallelt; hvis du reiser 5 'til 3' langs en strand, beveger du deg 3 'til 5' langs den andre. Den 5 'til 3' retning langs den ene tråden er det motsatte av den 5 'til 3' retning i den andre. Denne funksjonen gjør replikering noe mer komplisert, fordi replikeringen utføres på steder som kalles replikering gafler. Siden DNA-replikasjon kan bare fortsette i 5 'til 3' retning, ved hver replikasjonsgaffelen, må replikasjon fortsette mot gaffelen langs en tråd og bort fra den langs den andre.

Replication Forks

Replication begynner på steder kalt replikasjons hvor DNA-trådene slappe av, skape en "replikering boble." De to punktene i hver ende av boblen kalles replikering gafler og disse spres utover som replikering utvikler seg. Ved hver replikasjonsgaffelen, replikasjon eller kopiering av DNA langs en tråd er kontinuerlig, fordi at tråden blir eksponert i 5 'til 3' retning. Denne tråd kalles den ledende tråd. Den andre strengen skal bli replikert i en retning løper bort fra replikasjons gaffelen, og denne tråd kalles lagging strand.

Okazaki fragmenter

Den lagging strand er kopiert i korte usammenhengende fragmenter som kalles Okazaki fragmenter. Hver syntetiseres begynner med en kort stykke RNA hvis formasjonen er katalysert av et enzym som kalles RNA primase. En DNA-polymerase-enzym senere erstatter RNA primeren med DNA og et enzym kalt ligase blir fragmentene sammen. Syntese langs den ledende tråd, derimot, er mye enklere; DNA polymerase kan følge bak replikasjonsgaffelen og legge til flere nukleotider for å lage en sammenhengende tråd.