DNA複製のプロセス
DNA複製は、細胞が細胞分裂の前にDNAを複製するプロセスです。これにより、各娘細胞が遺伝物質の完全なコピーを受け取ることが保証されます。このプロセスは非常に正確であり、いくつかの重要なステップが含まれます。
1。二重らせんを巻き戻す:
- ヘリカーゼ: この酵素は、窒素塩基間の水素結合を破壊することにより、DNAの二重らせんを解き放ちます。
- 一本鎖結合タンパク質(SSB): これらのタンパク質は、巻き戻された鎖を安定させ、それらが再アニメーション化するのを防ぎます。
- トポイソメラーゼ: この酵素は、巻き戻すことによって引き起こされるひずみを緩和し、DNAがスーパーコイリングを防ぎます。
2。複製フォークのプライミング:
- プライマーゼ: この酵素は、DNAポリメラーゼの出発点を提供する短いRNAプライマーを合成します。
3。伸び:
- DNAポリメラーゼ: この酵素は、元の鎖をテンプレートとして使用して、新しいDNA鎖にヌクレオチドを追加します。テンプレートストランドに沿って3インチから5 'の方向に移動し、5インチから3'の方向に新しい鎖にヌクレオチドを加えます。
- リーディングストランド: この鎖は、巻き戻すフォークの方向に従うため、継続的に合成されます。
- 遅れた鎖: この鎖は、岡崎断片と呼ばれる短い断片で、不連続に合成されます。
- DNAリガーゼ: この酵素は岡崎の断片に結合し、連続鎖を作り出します。
4。終了:
- DNA分子全体がコピーされるまで複製が続きます。
-DNA上の特定の配列は、複製の終わりに信号を送信します。
キーポイント:
* 半保守的な複製: 新しいDNA分子には、それぞれの元の鎖と新しく合成された鎖が1つ含まれています。
* 双方向の複製: 複製は、複製の起源から両方向に進みます。
* 高忠実度: DNAポリメラーゼには、複製中にエラーを修正するための校正メカニズムがあります。
* 規制: このプロセスは、正確でタイムリーな複製を確保するために、さまざまなタンパク質によって厳しく調節されています。
単純化された類推:
DNAをはしごとして想像してください。ラングは塩基対を表しています。はしごをコピーするには、最初に両側を分離します(ヘリックスを解き放ちます)。次に、各側面をテンプレートとして使用して新しい側面(新しいストランドの合成)を構築します。最後に、2つの新しい側面に一緒に参加します(ライゲーション)。
要約:
DNA複製は、ある世代から次の世代への遺伝情報の正確な伝播を保証する複雑で高度に調節されたプロセスです。 DNAヘリックスを解き、複製フォークをプライミングし、新しいストランドを伸ばし、最後にフラグメントを結合することが含まれます。この複雑なプロセスは、すべての生きている生物にとって不可欠であり、細胞分裂、成長、および発達において重要な役割を果たしています。