DNA Synthesis
DNA is a nucleic acid located in the nucleus of each cell as a condensed, compact structure that contains codes for the construction of every protein made in the body. The helix-shaped form of DNA is actually a pair of molecules consisting of polymers (long chains) of interlocking nucleotides called chromatin. The nucleotide molecules are chemical building blocks consisting of a phosphate, a five-carbon sugar, and a base (adenine [A], guanine [G], thymine [T], or cytosine [C]). The arrangement of the bases can be likened to a genetic alphabet that is used to create the language of intercellular and intracellular communication. (See figure on page 18 ).
The two strands of DNA are aligned as two complementary threads, held in close proximity by hydrogen bonds. These bonds are disrupted when the cell undergoes DNA or protein synthesis. The bases in the two adjoining strands can only pair up with one single predetermined base. Two nucleotides, paired together are termed a base pair. A pairs with thymine; T and G pair with C. The only possible combinations of the bases are A and T, T and A, C and G, and G and C. A on one strand of DNA can only pair up or mate with the T on the complementary strand. Therefore, if the sequence of nucleotides on one DNA strand is known, the order of the complementary DNA strand can be predicted accurately. One additional nucleotide, uracil (U) is rarely seen in DNA except in some viruses, where it can replace T (see figure on page 19 ). There are approximately three billion base pairs in the human genome. Base pairing ensures the structural integrity of DNA and is essential for the storage, retrieval, and transference of genetic information.
During mitosis, the DNA content of the dividing cell must first replicate through the process of DNA synthesis, which takes place within the nucleus of the cell. The original strands of DNA are the templates for the construction of new DNA. An enzyme, topoisomerase, is initially responsible for unwinding the double helix by cleaving a single strand of DNA. Then, other enzymes called helicases disassociate the hydrogen bonds that connect the two strands. The unwinding of the two strands of DNA, with each one acting as a template for a new strand, is known as semiconservative replication. The DNA relaxes, unwinds, slightly straightens, and separates the two strands.
The intertwined double strands of DNA are antiparallel (run in opposite directions) with the asymmetric ends (referred to as “five prime” [5′] and “three prime” [3′]) winding around a helix axis in a right-handed spiral. In a vertical double helix, 3′ is designated as “ascending” and 5′ is designated as “descending.” A polymerizing enzyme attaches itself to one strand and descends from the 5′ to the 3′ direction. As the enzyme moves along the strand, it “reads” the base sequence and forms a new string of DNA complementary to the template strand. After the strands of DNA are replicated, they condense into supercoiled chromosome sets that split to become part of two new daughter cells.
การสังเคราะห์ดีเอ็นเอ
ดีเอ็นเอเป็นกรดนิวคลีอิกตั้งอยู่ในนิวเคลียสของเซลล์แต่ละเซลล์เป็นแบบย่อโครงสร้างขนาดเล็กที่มีรหัสสำหรับการก่อสร้างของทุกโปรตีนที่เกิดขึ้นในร่างกาย รูปแบบเกลียวที่มีรูปทรงของดีเอ็นเอเป็นจริงคู่ของโมเลกุลที่ประกอบด้วยโพลิเมอร์ (โซ่ยาว) ของนิวคลีโอที่เชื่อมต่อกันที่เรียกว่าโครมาติ โมเลกุลเบื่อหน่ายบล็อกเคมีอาคารประกอบด้วยฟอสเฟตน้ำตาลห้าคาร์บอนและฐาน (adenine [A], guanine [G] มีน [T] หรือ cytosine [C]) การจัดเรียงของฐานที่สามารถเอาไปเปรียบกับตัวอักษรทางพันธุกรรมที่ใช้ในการสร้างภาษาของการสื่อสารระหว่างเซลล์และภายในเซลล์ (ดูรูปในหน้า 18).
ทั้งสองเส้นดีเอ็นเอมีความสอดคล้องเป็นสองหัวข้อที่เกื้อกูลซึ่งจัดขึ้นในบริเวณใกล้เคียงด้วยพันธะไฮโดรเจน พันธบัตรเหล่านี้จะหยุดชะงักเมื่อเซลล์ได้รับดีเอ็นเอหรือโปรตีนสังเคราะห์ ฐานในสองเส้นที่อยู่ติดกันเท่านั้นที่สามารถจับคู่กับฐานที่กำหนดไว้เป็นหนึ่งเดียว สองนิวคลีโอ, คู่กันจะเรียกว่าเป็นคู่ที่ฐาน คู่กับมีน; T และ G คู่กับซีเพียงผสมเป็นไปได้ของฐานเป็นและ T, T และ A, C และ G และ G และ C ในหนึ่งเส้นดีเอ็นเอเท่านั้นที่สามารถจับคู่หรือจับคู่กับ T บนเสริม เส้นใย ดังนั้นถ้าลำดับนิวคลีโอในหนึ่งดีเอ็นเอเป็นที่รู้จักคำสั่งของดีเอ็นเอที่สมบูรณ์สามารถคาดการณ์ได้อย่างถูกต้อง หนึ่งเบื่อหน่ายเพิ่มเติม uracil (U) จะไม่ค่อยเห็นใน DNA ยกเว้นในไวรัสบางชนิดที่สามารถแทนที่ T (ดูรูปในหน้า 19) มีประมาณสามพันล้านคู่เบสในจีโนมมนุษย์ การจับคู่ฐานเพื่อให้มั่นใจความสมบูรณ์ของโครงสร้างของ DNA และเป็นสิ่งจำเป็นสำหรับการจัดเก็บ, การเรียกและการเปลี่ยนแปลงของข้อมูลทางพันธุกรรม.
ในช่วงเซลล์เนื้อหาดีเอ็นเอของเซลล์แบ่งคนแรกที่จะต้องทำซ้ำผ่านกระบวนการของการสังเคราะห์ดีเอ็นเอซึ่งจะเกิดขึ้นภายในนิวเคลียสของ เซลล์. เส้นเดิมของดีเอ็นเอเป็นแม่แบบสำหรับการก่อสร้างของดีเอ็นเอใหม่ เอนไซม์, topoisomerase เป็นครั้งแรกที่รับผิดชอบในการคลายเกลียวคู่โดยฝ่าสาระเดียวของดีเอ็นเอ จากนั้นเอนไซม์อื่น ๆ ที่เรียกว่า helicases ยกเลิกการเชื่อมโยงพันธะไฮโดรเจนที่เชื่อมต่อทั้งสองเส้น หนี้สินของทั้งสองเส้นของดีเอ็นเอกับแต่ละคนทำหน้าที่เป็นแม่แบบสำหรับสาระใหม่เป็นที่รู้จักกันการจำลองแบบ semiconservative ดีเอ็นเอผ่อนคลายคลายเล็กน้อยยืดและแยกสองเส้น.
เส้นคู่พันของดีเอ็นเอ antiparallel (ทำงานในทิศทางตรงข้าม) กับปลายไม่สมมาตร (เรียกว่า "ห้าสำคัญ" [5] และ "สามสำคัญ" [3]) คดเคี้ยวรอบแกนเกลียวในเกลียวขวามือ ในเกลียวคู่แนวตั้ง 3 'ถูกกำหนดให้เป็น "Ascending" และ 5' ถูกกำหนดให้เป็น "มากไปน้อย." เอนไซม์ polymerizing แนบตัวเองไปเส้นหนึ่งและก้าวลงจาก 5 'ไป 3' ทิศทาง ในฐานะที่เป็นเอนไซม์เคลื่อนไปตามสาระมัน "อ่าน" ลำดับฐานและรูปแบบใหม่ของการสตริงดีเอ็นเอประกอบกับสาระแม่แบบ หลังจากที่เส้นของดีเอ็นเอถูกจำลองแบบที่พวกเขารวมตัวเป็นชุดโครโมโซม supercoiled ที่แบ่งเป็นส่วนหนึ่งของลูกสาวสองเซลล์ใหม่
การแปล กรุณารอสักครู่..
