Sadržaj
Deoksiribonukleinska kiselina ili DNK sadrži genetske informacije koje se prenose s jedne generacije na drugu. U vašem tijelu svaka stanica sadrži barem jedan set vašeg cjelokupnog genetskog komplementa, smješten u 23 različita kromosoma. U stvari, većina vaših stanica ima dva seta, po jedan od svakog roditelja. Prije nego što se stanica može podijeliti, mora točno replicirati svoj DNK tako da svaka ćelijska stanica primi cjelovite i točne genetske podatke. Umnožavanje DNK uključuje postupak lekture koji pomaže da se osigura točnost.
Struktura DNK
DNA je duga molekula s okosnicom izmjeničnih skupina šećera i fosfata. Jedna od četiri nukleotidne baze - adenin (A), gvanin (G), citozin (C) i timin (T) - visi sa svake jedinice šećera. Redoslijed četiri baze stvara genetski kod proizvodnje proteina. Nukleotidi dviju lanaca DNK vežu se međusobno i tvore poznatu strukturu dvostruke spirale. Pravila osnovnog uparivanja zahtijevaju da se A vezuje samo s T i C samo s G. Stanica se mora pridržavati ovih pravila uparivanja tijekom replikacije da bi održala točnost i izbjegla mutacije.
odgovor
Replikacija je polukonzervativna: novo replicirani helikopteri sadrže originalni niz i novo sintetizirani. Izvorni pramen služi kao predložak za stvaranje novog niti. Enzimi helikaze otkopčavaju strukturu dvostruke spirale da bi otkrili dvije niti predloška. Enzim DNA polimeraza odgovoran je za čitanje svakog nukleotida na uzorku predloška i dodavanje komplementarne baze na izdužnom novom lancu. Na primjer, kada polimeraza nađe G bazu na lancu predloška, novoj struci dodaje šećer-fosfatnu jedinicu koja sadrži C bazu.
Korektura
DNA polimeraza je izvanredan enzim. Ne samo da sastavlja nove lance DNK jednu po jednu, već i lektira novi lanac u toku. Enzim može otkriti pogrešnu bazu na novom lancu, izraditi sigurnosnu kopiju jedne jedinice šećera, izvaditi lošu bazu, zamijeniti je ispravnom bazom i nastaviti s ponavljanjem lanca predloška. Sposobnost izbacivanja pogrešne baze, koja se naziva aktivnost eksonukleaza, ugrađena je u komplekse DNA polimeraze. Recenzija rezultira stopom točnosti od oko 99 posto.
Popravak neusklađenosti
Točna replikacija je dovoljno važna da su stanice evoluirale u sekundarnom mehanizmu za ispravljanje pogrešaka koji se zove popravljanje neusaglašenosti DNK-a da bi popravio pogreške u kojima nedostaje DNK polimeraza. Strojevi za popravak otkrivaju neusklađenosti pregledavanjem strukture DNA spirala na deformitete. Familija enzima Mut otkriva neusklađenost, identificira novo kopirani niz, pronalazi pogodno mjesto za cijepanje niti i uklanja dio koji neusaglašeno odgovara. DNA polimeraza zatim ponovo sintetizira uklonjeni dio. Za razliku od jednoosnovnog popravljanja koje DNK polimeraza obavlja tijekom korekcije, mehanizam za popravak neusklađenosti može zamijeniti tisuće baza za jedan popravak.