डीएनए प्रतिकृति का तंत्र (आरेखों के साथ समझाया गया)
डीएनए प्रतिकृति का तंत्र!
डीएनए प्रतिकृति की पूरी प्रक्रिया को कई चरणों के तहत चर्चा की जा सकती है। इन चरणों में दर्जन से अधिक एंजाइम और प्रोटीन कारकों के उपयोग की आवश्यकता होती है। पहले प्रतिकृति के अर्ध-रूढ़िवादी मोड के दौरान, डबल हेलिक्स की अनडिंडिंग होती है।
ये दो किस्में आसानी से अलग हो सकती हैं क्योंकि दो स्ट्रैंड को रखने वाले हाइड्रोजन बॉन्ड अन्य रासायनिक बॉन्ड के विपरीत बहुत कमजोर होते हैं। जब ये दो स्ट्रैंड अलग हो जाते हैं, तो एक स्ट्रैंड का प्रत्येक भाग दूसरे स्ट्रैंड के पूरक हिस्से का गठन करता है।
दो पैतृक किस्में पूरी तरह से अलग नहीं होती हैं, लेकिन प्रतिकृति कांटा के रूप में जाना जाता है। नतीजतन, ए के विपरीत, टी फिट होगा, सी के विपरीत; जी वगैरह आ जाते। इस प्रक्रिया के कारण सटीक न्यूक्लियोटाइड अनुक्रम स्वचालित रूप से बन जाएगा।
इस प्रकार, डीएनए हेलिक्स का पुनर्जनन होता है, जिसमें एक ताजा स्ट्रैंडेड डीएनए अणु के गठन के लिए मूल रूप से बनाए गए हेलिक्स के एक स्ट्रैंड के साथ संयोजन होता है। इस प्रकार की प्रतिकृति को जिपर दोहराव भी कहा जाता है। बाद में विभिन्न प्रकार के प्रयोगों द्वारा सत्यापित डीएनए प्रतिकृति की उपरोक्त विधा।
डीएनए प्रतिकृति के विवरण पर निम्नलिखित शीर्षकों के तहत चर्चा की जा सकती है:
1. डीऑक्सीराइबोन्यूक्लियोसाइड्स का सक्रियण:
डीएनए के चार न्यूक्लियोसाइड्स यानी AMP, GMP, CMP और TMP न्यूक्लियस में तैरते हुए पाए जाते हैं। वे सभी एटीपी द्वारा एटीपी, जीटीपी, सीटीपी और टीटीपी नामक डीऑक्सीराइबोन्यूक्लोसाइड ट्राइफोस्फेटेस बनाने के लिए सक्रिय होते हैं। इस चरण में आवश्यक एंजाइम फॉस्फोराइलेज है और स्टेप को फॉस्फोराइलेशन कहा जाता है।
2. दीक्षा बिंदु की मान्यता:
डीएनए अणु प्रतिकृति के किस स्थान पर शुरू होना चाहिए? डीएनए अणु के एक विशेष बिंदु से अनिच्छुक शुरू होता है। इस विशिष्ट बिंदु को दीक्षा बिंदु कहा जाता है। डीएनए अणु पर दीक्षा बिंदु की पहचान के लिए विशिष्ट सर्जक प्रोटीन की आवश्यकता होती है।
बैक्टीरिया की तरह वायरस और प्रोकैरियोट्स में, प्रतिकृति की केवल एक उत्पत्ति हो सकती है। बड़े डीएनए अणु वाले यूकेरियोट्स में, प्रतिकृति के कई दीक्षा बिंदु (उत्पत्ति) हो सकते हैं जो अंत में एक दूसरे के साथ विलय होते हैं।
3. डीएनए अणु की अनदेखी:
कमजोर हाइड्रोजन बॉन्ड के टूटने से डीएनए का सिंगल स्ट्रैंड्स में डीएनए डबल हेलिक्स खुलता है और uncoils। हेलिक्स की Unwinding एंजाइम हेलिकॉप्टरों द्वारा मदद की है। टोपोइज़ोमेरेज़ नामक एंजाइम डीएनए हेलिक्स के पृथक्करण में मदद करते हुए डीएनए के एक कतरा को काटते हैं।
यदि बल लगाने से दो अत्यधिक अंतर-विजेता रस्सियों को अलग किया जाता है, तो बल के अनुप्रयोग को रोकते ही रस्सियों के दो स्ट्रैड्स स्वतः ही अंतर-वाइन बन जाते हैं। और अगर अंतर-विजेता रस्सी के एक स्ट्रैंड को काट दिया जाता है, तो तनाव से राहत मिलती है और दो स्ट्रैंड एक साथ आने में विफल हो जाते हैं।
टोपियोसोमेरेजेस जैसे एंजाइम इस प्रकार डीएनए स्ट्रैंड के तनाव से राहत देते हैं और हेलिक्स के दो स्ट्रैंड्स को अलग किया जाता है। दरअसल, इस वजह से दोहरे फंसे डीएनए प्रतिकृति बुलबुले का निर्माण होता है, जो बाद में वाई-आकार की प्रतिकृति टोक के रूप में फैलता है। बैक्टीरिया और कई डीएनए चरणों में, यह विस्तार द्वि-दिशात्मक है।
4. आरएनए प्राइमर का गठन:
डीएनए निर्देशित आरएनए पोलीमरेज़ आरएनए प्राइमर बनाता है। डीएनए टेम्प्लेट (चित्र 6.17) से गठित प्राइमर नामक पहले से मौजूद छोटी श्रृंखला को जोड़ना तुलनात्मक रूप से आसान है। यह आरएनए प्राइमर के एक छोटे खंड के s5mthesis द्वारा पूरा किया गया है।
यह राइबोन्यूक्लियोटाइड के अनुक्रम पर एक 3 rox हाइड्रॉक्सिल अंत पैदा करता है, जिसमें डीऑक्सीराइबोन्यूक्लियोटाइड जोड़ा जाता है। आरएनए प्राइमर को अंततः नए संश्लेषित डीऑक्सीराइबोन्यूक्लियोटाइड स्ट्रैंड में अंतर को छोड़कर एंजाइमेटिक रूप से हटा दिया जाता है। इस अंतर को भरना होगा।
नई डीएनए श्रृंखलाओं का निर्माण:
एंजाइम डीएनए पोलीमरेज़ न्यूक्लियोटाइड्स को केवल 5′- 3 ase दिशा में पोलीमराइज़ कर सकता है। डीएनए पोलीमरेज़ डीऑक्सीराइबोन्यूक्लियोटाइड के निर्देशित संघनन के लिए जिम्मेदार है
triphosphatases। नए पूरक स्ट्रैंड का संश्लेषण प्राइमर के 3 us ओएच टर्मिनस से आगे बढ़ता है, जिससे 5 5 - 3। दिशा में विस्तार या विकास होता है।
चूँकि डीएनए के दो स्ट्रैंड्स प्रतिपदार्थ दिशा में होते हैं, दो स्ट्रैंड्स को विपरीत दिशा में होने वाली वृद्धि से संश्लेषित करना होता है। डीओपीरिबोन्यूक्लियोटाइड्स के अलावा एटीपी की उपस्थिति में डीएनए पोलीमरेज़ द्वारा किया जाता है।
एंजाइम 5 ′ -3 is दिशा में एक निरंतर टुकड़े में एक नए स्ट्रैंड को संश्लेषित करता है और इसे प्रमुख स्ट्रैंड कहा जाता है। डीएनए के अन्य स्ट्रैंड पर, एंजाइम आरएनए प्राइमर से शुरू होने वाली 5 3-3 initi दिशा में फिर से छोटे टुकड़ों में डीएनए टुकड़े बनाता है।
प्राइमर प्राइमेज एंजाइम की मदद से बनता है। छोटे खंडों को ओकाजाकी टुकड़े कहा जाता है। वे एक साथ शामिल हैं एक निरंतर बेटी स्ट्रैंड का उत्पादन करने के लिए। डीएनए लिगसे की मदद से "(ज्वाइनिंग)।" इस स्ट्रैंड को लैगिंग स्ट्रैंड कहा जाता है।
RNA प्राइमरों को हटाना:
ओकाजाकी टुकड़ों के छोटे टुकड़े बन जाने के बाद, डीएनए पोलीमरेज़ की एक्सोन्यूक्लिज़ गतिविधि द्वारा आरएनए प्राइमर को 5 pieces अंत में एक-एक करके हटा दिया जाता है।
सबूत पढ़ने और डीएनए की मरम्मत:
बेस पेयरिंग की विशिष्टता सटीक प्रतिकृति सुनिश्चित करती है। किसी तरह, यह संभव है कि 10, 000 में से एक की दुर्लभ आवृत्ति पर गलत कुर्सियां मिल सकती हैं। इन गलत तरीके से पेश किए गए अड्डों को एंजाइम डीएनए पोलीमरेज़ की गतिविधि द्वारा हटाया जा सकता है।
यहां तक कि उत्परिवर्तन द्वारा डीएनए के हेलिक्स में प्रवेश किए गए गलत आधारों (डीएनए के सबूत पढ़ने के तंत्र से बच गए) की मरम्मत एंजाइमों द्वारा पहचानी और ठीक की जा सकती है। ये मरम्मत एंजाइम (उदाहरण के लिए, nucleases) डीएनए के विच्छेदन खंड को काटते हैं और सामान्य सही खंड को पेश करते हैं और (एंजाइम लिगेज द्वारा) जोड़ते हैं।
एक और नुकसान जिसकी मरम्मत की जा सकती है, वह यूवी विकिरण के कारण है। ऐसे मामलों में पाइरिमिडाइन जैसे थाइमिन फॉर्म थाइमिन डिमर। इस तरह के डिमर का गठन प्रतिकृति को अवरुद्ध करता है। इस तरह के दोष को एंजाइमी रूप से ठीक किया जा सकता है जो दोषपूर्ण टीटी डायन्यूक्लियोटाइड को बाहर निकालता है। दोष तो सही न्यूक्लियोटाइड पूरक के एंजाइमैटिक सम्मिलन द्वारा repatched है।
