जब अणु प्रतिकृति बनाता है, तो डीएनए बनता है। डीएनए प्रतिकृति कैसे काम करती है। प्रतिकृति गति और सटीकता

डीएनए प्रतिकृति डीऑक्सीराइबोन्यूक्लिक एसिड के जैवसंश्लेषण की प्रक्रिया है। के लिए सामग्री एडेनोसाइन, ग्वानोसिन-साइटिडीन और थाइमिडीन ट्राइफॉस्फोरिक एसिड या एटीपी, जीटीपी, सीटीपी और टीटीएफ है।

डीएनए प्रतिकृति तंत्र

बायोसिंथेसिस तथाकथित "बीज" की उपस्थिति में किया जाता है - एक निश्चित मात्रा में एकल-फंसे हुए डीऑक्सीराइबोन्यूक्लिक एसिड और एक उत्प्रेरक। डीएनए पोलीमरेज़ उत्प्रेरक के रूप में कार्य करता है। यह एंजाइम न्यूक्लियोटाइड अवशेषों के संबंध में भाग लेता है। एक मिनट में 1000 से अधिक न्यूक्लियोटाइड अवशेष आपस में जुड़ जाते हैं। डीऑक्सीराइबोन्यूक्लिक एसिड के टुकड़े के अणु में न्यूक्लियोटाइड अवशेष 3 ', 5'-फॉस्फोडाइस्टर बॉन्ड से जुड़े होते हैं। डीएनए पोलीमरेज़ परिवर्तित डीऑक्सीराइबोन्यूक्लिक एसिड के मुक्त 3-हाइड्रॉक्सिल अंत में मोनोन्यूक्लियोटाइड अवशेषों के लगाव को उत्प्रेरित करता है। डीएनए अणु के छोटे टुकड़ों को पहले संश्लेषित किया जाता है। वे डीएनए लिगेज की क्रिया के लिए अतिसंवेदनशील होते हैं और डीऑक्सीराइबोन्यूक्लिक एसिड के लंबे टुकड़े बनाते हैं। दोनों टुकड़े ट्रांसफ़ॉर्म किए गए डीऑक्सीराइबोन्यूक्लिक एसिड में स्थानीयकृत हैं, भविष्य के डीएनए अणु के लिए विकास बिंदु के रूप में उपयोग किया जाता है और यह एक मैट्रिक्स भी है जिस पर एक एंटीपैरलल डीऑक्सीराइबोन्यूक्लिक एसिड श्रृंखला बनती है, जो न्यूक्लियोटाइड अवशेषों की संरचना और अनुक्रम में परिवर्तित डीएनए के समान होती है। डीएनए प्रतिकृति माइटोटिक इंटरफेज़ के दौरान होती है। डीऑक्सीराइबोन्यूक्लिक एसिड क्रोमोसोम और क्रोमैटिन में केंद्रित होता है। एकल-फंसे डीऑक्सीराइबोन्यूक्लिक एसिड के बनने के बाद, इसकी माध्यमिक और तृतीयक संरचनाएं बनती हैं। डीऑक्सीराइबोन्यूक्लिक एसिड के दो स्ट्रैंड संपूरकता नियम के अनुसार परस्पर जुड़े हुए हैं। डीएनए प्रतिकृति कोशिकाओं के केंद्रक में होती है।

विभिन्न समूहों और आरएनए के प्रकारों के जैवसंश्लेषण के लिए सामग्री उच्च-ऊर्जा यौगिक हैं: एटीपी, जीटीपी, सीटीपी और टीटीएफ। उनमें तीन संकेतित अंशों में से एक की भागीदारी के साथ संश्लेषित किया जा सकता है: डीएनए-निर्भर आरएनए पोलीमरेज़, पॉलीन्यूक्लियोटाइड न्यूक्लियोटिडाइल ट्रांसफरेज़ और आरएनए-निर्भर आरएनए पोलीमरेज़। उनमें से पहला सभी कोशिकाओं के नाभिक में पाया जाता है, जो माइटोकॉन्ड्रिया में भी खुला होता है। आरएनए को डीएनए टेम्पलेट पर राइबोन्यूक्लियोसाइड ट्राइफॉस्फेट, मैंगन और मैग्नीशियम आयनों की उपस्थिति में संश्लेषित किया जाता है। एक आरएनए अणु बनता है जो डीएनए टेम्पलेट का पूरक होता है। नाभिक में डीएनए प्रतिकृति होने के लिए, आर-आरएनए-, टी-आरएनए-, आई-आरएनए- और आरएनए-प्राइमर बनते हैं। पहले तीन को साइटोप्लाज्म में ले जाया जाता है, जहां वे प्रोटीन जैवसंश्लेषण में भाग लेते हैं।

डीएनए प्रतिकृति लगभग उसी तरह से होती है जैसे डीऑक्सीराइबोन्यूक्लिक एसिड का अनुवाद। संचरण, साथ ही वंशानुगत जानकारी का संरक्षण दो चरणों में किया जाता है: प्रतिलेखन और अनुवाद। एक जीन क्या है? एक जीन एक भौतिक इकाई है जो डीऑक्सीराइबोन्यूक्लिक एसिड अणु (कुछ वायरस में आरएनए) का हिस्सा है। कोशिका नाभिक के गुणसूत्रों में निहित। आनुवंशिक जानकारी डीएनए से आरएनए के माध्यम से प्रोटीन तक जाती है। प्रतिलेखन में किया जाता है और इसमें डीऑक्सीराइबोन्यूक्लिक एसिड अणु के स्थलों पर i-RNA का संश्लेषण होता है। यह कहा जाना चाहिए कि डीऑक्सीराइबोन्यूक्लिक एसिड के न्यूक्लियोटाइड अनुक्रम को एम-आरएनए अणु के न्यूक्लियोटाइड अनुक्रम में "फिर से लिखा" जाता है। आरएनए पोलीमरेज़ डीएनए के संबंधित खंड से जुड़ता है, इसके दोहरे हेलिक्स को "खोलता है" और डीऑक्सीराइबोन्यूक्लिक एसिड की संरचना की नकल करता है, पूरकता के सिद्धांत के अनुसार न्यूक्लियोटाइड को जोड़ता है। जैसे ही टुकड़ा चलता है, संश्लेषित आरएनए स्ट्रैंड टेम्पलेट से दूर चला जाता है, और एंजाइम के पीछे डीएनए डबल हेलिक्स तुरंत बहाल हो जाता है। यदि आरएनए पोलीमरेज़ कॉपी किए गए क्षेत्र के अंत तक पहुंच जाता है, तो आरएनए मैट्रिक्स से कैरियोप्लाज्म में चला जाता है, जिसके बाद यह साइटोप्लाज्म में चला जाता है, जहां यह प्रोटीन बायोसिंथेसिस में भाग लेता है।

अनुवाद के दौरान, i-RNA अणु में न्यूक्लियोटाइड्स की नियुक्ति का क्रम प्रोटीन अणु में अमीनो एसिड अवशेषों के अनुक्रम में अनुवादित होता है। यह प्रक्रिया साइटोप्लाज्म में होती है, यहां i-RNA संयुक्त होता है, और एक पॉलीसोम बनता है।

1. प्रतिकृति कब होती है?- इंटरफेज़ के सिंथेटिक चरण में, कोशिका विभाजन से बहुत पहले। माइटोसिस की प्रतिकृति और प्रोफ़ेज़ के बीच की अवधि को इंटरफ़ेज़ का पोस्टसिंथेटिक चरण कहा जाता है, जिसमें कोशिका बढ़ती रहती है और जाँच करती है कि क्या दोहरीकरण सही ढंग से हुआ है।

2. यदि डबलिंग से पहले 46 क्रोमोसोम थे, तो डबलिंग के बाद कितने होंगे?- डीएनए दोहराव के साथ गुणसूत्रों की संख्या नहीं बदलती है। दोहरीकरण से पहले, एक व्यक्ति में 46 एकल गुणसूत्र होते हैं (डीएनए के एक डबल स्ट्रैंड से मिलकर), और दोहरीकरण के बाद - 46 डबल क्रोमोसोम (एक सेंट्रोमियर में एक दूसरे से जुड़े डीएनए के दो समान डबल स्ट्रैंड से मिलकर)।

3. प्रतिकृति की आवश्यकता क्यों है?- ताकि समसूत्री विभाजन के दौरान प्रत्येक संतति कोशिका को डीएनए की अपनी प्रति प्राप्त हो सके। समसूत्रण के दौरान, 46 दोहरे गुणसूत्रों में से प्रत्येक दो एकल गुणसूत्रों में विभाजित हो जाता है; 46 एकल गुणसूत्रों के दो सेट प्राप्त होते हैं; ये दो समुच्चय दो संतति कोशिकाओं में परिवर्तित हो जाते हैं।

डीएनए संरचना के तीन सिद्धांत

अर्द्ध रूढ़िवादी- प्रत्येक बेटी डीएनए में मां के डीएनए से एक स्ट्रैंड होता है और एक नया संश्लेषित होता है।

संपूरकता- एटी / सीजी। एक डीएनए स्ट्रैंड के एडेनिन के विपरीत हमेशा दूसरे डीएनए स्ट्रैंड का थाइमिन होता है, साइटोसिन के विपरीत हमेशा गुआनिन होता है।

विरोधी समानांतरवाद- डीएनए स्ट्रैंड एक दूसरे के विपरीत स्थित होते हैं। स्कूल में इन सिरों का अध्ययन नहीं किया जाता है, इसलिए थोड़ा और विवरण (और आगे जंगली में)।

डीएनए का मोनोमर न्यूक्लियोटाइड है, न्यूक्लियोटाइड का मध्य भाग डीऑक्सीराइबोज है। इसमें 5 कार्बन परमाणु हैं (निकटतम चित्र में, निचले बाएं डीऑक्सीराइबोज में परमाणु क्रमांकित हैं)। आइए देखें: पहले कार्बन परमाणु से एक नाइट्रोजनस बेस जुड़ा होता है, इस न्यूक्लियोटाइड का फॉस्फोरिक एसिड पांचवें से जुड़ा होता है, तीसरा परमाणु अगले न्यूक्लियोटाइड के फॉस्फोरिक एसिड को जोड़ने के लिए तैयार होता है। इस प्रकार, किसी भी डीएनए स्ट्रैंड के दो सिरे होते हैं:

• 5 "अंत, जिसमें फॉस्फोरिक एसिड होता है;
• 3" के सिरे पर राइबोज होता है।

समानांतरवाद-विरोधी नियम यह है कि डीएनए के दोहरे स्ट्रैंड के एक छोर पर (उदाहरण के लिए, निकटतम तस्वीर के ऊपरी छोर पर), एक स्ट्रैंड में 5 "अंत होता है और दूसरे में 3" छोर होता है। प्रतिकृति प्रक्रिया के लिए यह महत्वपूर्ण है कि डीएनए पोलीमरेज़ केवल 3 "अंत का विस्तार कर सकता है। डीएनए श्रृंखला केवल इसके 3" छोर पर बढ़ सकती है।

इस आंकड़े में, डीएनए दोहराव की प्रक्रिया नीचे से ऊपर तक जाती है। यह देखा जा सकता है कि बाईं श्रृंखला एक ही दिशा में बढ़ती है, और दाहिनी श्रृंखला विपरीत दिशा में बढ़ती है।

निम्नलिखित आंकड़ा शीर्ष नई श्रृंखला("ड्राइविंग चेन") दोहरीकरण के समान दिशा में लंबा होता है। नीचे की नई श्रृंखला("लैगिंग चेन") एक ही दिशा में लंबा नहीं हो सकता है, क्योंकि वहां इसका 5 "अंत है, जो, जैसा कि हम याद करते हैं, बढ़ता नहीं है। इसलिए, निचली श्रृंखला शॉर्ट (100-200 न्यूक्लियोटाइड्स) ओकाजाकी की मदद से बढ़ती है टुकड़े, जिनमें से प्रत्येक 3 "दिशा में बढ़ता है। प्रत्येक ओकाज़ाकी टुकड़ा प्राइमर के 3 "अंत ("आरएनए प्राइमर्स", प्राइमर्स आकृति में लाल होते हैं) से बढ़ता है।

प्रतिकृति एंजाइम

प्रतिकृति की समग्र दिशा- जिस दिशा में डीएनए दोहराव होता है।
माता-पिता का डीएनए- पुराना (मातृ) डीएनए।
"माता-पिता के डीएनए" के बगल में हरा बादल- एंजाइम हेलिकेज, जो पुराने (पैरेंट) डीएनए श्रृंखला के नाइट्रोजनस बेस के बीच हाइड्रोजन बॉन्ड को तोड़ता है।
डीएनए स्ट्रैंड पर ग्रे ओवल सिर्फ एक दूसरे से फटे हुए हैं- प्रोटीन को अस्थिर करना जो डीएनए स्ट्रैंड को जुड़ने से रोकता है।
डीएनए पोल III- डीएनए पोलीमरेज़, जो नए न्यूक्लियोटाइड को ऊपरी (अग्रणी, लगातार संश्लेषित) डीएनए स्ट्रैंड के 3 "अंत में जोड़ता है (प्रमुख गुण).
प्राइमेज़- एक प्राइमेज़ एंजाइम जो एक प्राइमर (लेगो से लाल भाग) बनाता है। अब हम प्राइमरों को बाएँ से दाएँ गिनते हैं:

• पहला प्राइमर अभी भी अधूरा है, इसे अभी प्राइमाज़ा द्वारा बनाया जा रहा है;
• दूसरे प्राइमर से, डीएनए पोलीमरेज़ डीएनए बनाता है - डीएनए दोहराव की दिशा के विपरीत दिशा में, लेकिन 3 "अंत की दिशा में;
• तीसरे प्राइमर से, डीएनए श्रृंखला पहले ही बनाई जा चुकी है (फट्टी का किनारा), वह चौथे प्राइमर के करीब आ गई;
• चौथा प्राइमर सबसे छोटा है, क्योंकि डीएनए पोलीमरेज़ (डीएनए पोल I)इसे हटा देता है (उर्फ आरएनए, इसका डीएनए से कोई लेना-देना नहीं है, हमें केवल इसके सही सिरे की जरूरत है) और इसे डीएनए से बदल देता है;
• पाँचवाँ प्राइमर अब आकृति में नहीं है, इसे पूरी तरह से काट दिया जाता है, और इसके स्थान पर एक अंतर बना रहता है। डीएनए लिगेज (डीएनए लिगेज)इस गैप को टांके ताकि नीचे (लैगिंग) डीएनए स्ट्रैंड बरकरार रहे।

सुपरपिक्चर एंजाइम टोपोइज़ोमेरेज़ को इंगित नहीं करता है, लेकिन आगे अंडकोष में यह दिखाई देगा, तो चलिए इसके बारे में कुछ शब्द कहते हैं। यहाँ तीन बड़े धागों से बनी रस्सी है। यदि तीन साथी इन तीन नसों को पकड़कर तीन अलग-अलग दिशाओं में खींचने लगते हैं, तो बहुत जल्द ही रस्सी खुलना बंद हो जाएगी और तंग छोरों में कर्ल हो जाएगी। डीएनए के साथ, जो एक दो-स्ट्रैंड रस्सी है, वही बात हो सकती है यदि टोपोइज़ोमेरेज़ के लिए नहीं।

टोपोइज़ोमेरेसिस डीएनए के दो स्ट्रैंड्स में से एक को काट देता है, जिसके बाद (दूसरा आंकड़ा, लाल तीर) डीएनए अपने एक स्ट्रैंड को घुमाता है, ताकि तंग लूप न बने (टोपोलॉजिकल स्ट्रेस कम हो)।

अंत प्रतिकृति

प्रतिकृति एंजाइमों के साथ सुपरपिक्चर से, यह स्पष्ट है कि प्राइमर को हटाने के बाद छोड़ी गई जगह में, डीएनए पोलीमरेज़ अगले ओकाज़ाकी टुकड़े को पूरा करता है। (वास्तव में समझ में आता है? यदि कुछ भी हो, तो सुपरपिक्चर पर ओकाज़ाकी टुकड़े मंडलियों में संख्याओं द्वारा इंगित किए जाते हैं।) जब सुपरपिक्चर पर प्रतिकृति अपने तार्किक (बाएं) अंत तक पहुंच जाती है, तो आखिरी (बाएं) ओकाजाकी टुकड़े में "अगला" नहीं होगा , इसलिए प्राइमर को हटाने के बाद प्राप्त खाली जगह पर डीएनए को पूरा करने वाला कोई नहीं होगा।

यहाँ एक और ड्राइंग है। काला डीएनए किनारा पुराना, मातृ है। सुपरपिक्चर के विपरीत, डीएनए दोहराव, बाएं से दाएं होता है। चूंकि नए (हरे) डीएनए में दाईं ओर 5 "छोर है, यह पिछड़ रहा है और अलग-अलग टुकड़ों (ओकाज़ाकी) द्वारा बढ़ाया गया है। प्रत्येक ओकाज़ाकी टुकड़ा अपने प्राइमर (नीला आयत) के 3" छोर से बढ़ता है। प्राइमर, जैसा कि हमें याद है, डीएनए पोलीमरेज़ द्वारा हटा दिया जाता है, जो इस बिंदु पर अगला ओकाज़ाकी टुकड़ा पूरा करता है (यह प्रक्रिया एक लाल दीर्घवृत्त द्वारा इंगित की जाती है)। गुणसूत्र के अंत में, इस खंड को ठीक करने वाला कोई नहीं है, क्योंकि कोई अगला ओकाज़ाकी टुकड़ा नहीं है, पहले से ही एक खाली जगह है (अंतराल)... इस प्रकार, बेटी गुणसूत्रों में प्रत्येक प्रतिकृति के बाद, दोनों 5 "सिरों को छोटा कर दिया जाता है। (टर्मिनल अंडररेप्लिकेशन).

स्टेम सेल (त्वचा, लाल अस्थि मज्जा, वृषण में) को 60 से अधिक बार विभाजित करना पड़ता है। इसलिए, एंजाइम टेलोमेरेज़ उनमें कार्य करता है, जो प्रत्येक प्रतिकृति के बाद टेलोमेरेस को लंबा करता है। टेलोमेरेज़ डीएनए के उभरे हुए 3 "-अंत को लंबा करता है, ताकि यह ओकाज़ाकी टुकड़े के आकार तक बढ़ जाए। उसके बाद, प्राइमेज़ उस पर एक प्राइमर को संश्लेषित करता है, और डीएनए पोलीमरेज़ डीएनए के अंडर-रेप्लिकेट 5" -एंड को लंबा करता है।

टेस्टिकी

1. प्रतिकृति एक प्रक्रिया है जिसमें:
ए) परिवहन आरएनए का संश्लेषण होता है;
बी) डीएनए का संश्लेषण (प्रतिलिपि) होता है;
सी) राइबोसोम एंटिकोडन को पहचानते हैं;
डी) पेप्टाइड बांड बनते हैं।

2. प्रोकैरियोट्स की प्रतिकृति में शामिल एंजाइमों के कार्यों को उनके नामों से संबंधित करें।

3. यूकेरियोटिक कोशिकाओं में प्रतिकृति के दौरान, प्राइमरों को हटाना
ए) केवल DNase गतिविधि वाले एंजाइम द्वारा किया जाता है
बी) ओकाजाकिओ के टुकड़े बनाता है
सी) केवल लैगिंग सर्किट में होता है
डी) केवल कोर में होता है

4. यदि आप बैक्टीरियोफेज fX174 का डीएनए निकालते हैं, तो आप पाएंगे कि इसमें 25% A, 33% T, 24% G और 18% C है। आप इन परिणामों की व्याख्या कैसे करेंगे?
ए) प्रयोग के परिणाम गलत हैं; कहीं त्रुटि थी।
बी) यह माना जा सकता है कि ए का प्रतिशत लगभग टी के बराबर है, जो सी और जी के लिए भी सच है। इसलिए, चारगफ के नियम का उल्लंघन नहीं होता है, डीएनए डबल-स्ट्रैंडेड है और अर्ध-रूढ़िवादी रूप से दोहराता है।
बी) चूंकि ए और टी के प्रतिशत और क्रमशः सी और जी अलग हैं, डीएनए एक स्ट्रैंड है; यह एक विशेष एंजाइम द्वारा एक टेम्पलेट के रूप में एक स्ट्रैंड के साथ एक विशेष प्रतिकृति तंत्र के बाद दोहराया जाता है।
डी) चूंकि न तो ए टी के बराबर है, और न ही जी सी के बराबर नहीं है, तो डीएनए को सिंगल-स्ट्रैंडेड होना चाहिए, इसे एक पूरक स्ट्रैंड को संश्लेषित करके और इस डबल-स्ट्रैंडेड फॉर्म को टेम्पलेट के रूप में उपयोग करके दोहराया जाता है।

5. आरेख दोहरे-असहाय डीएनए प्रतिकृति को संदर्भित करता है। प्रत्येक वर्ग I, II, III के लिए, इस क्षेत्र में कार्य करने वाले एक एंजाइम का चयन करें।

ए) टेलोमेरेस
बी) डीएनए टोपोइज़ोमेरेज़
सी) डीएनए पोलीमरेज़
डी) डीएनए हेलीकॉप्टर
ई) डीएनए लिगेज

6. नाइट्रोजन (N-14) के हल्के समस्थानिक वाले माध्यम से बैक्टीरिया की संस्कृति को एक भारी आइसोटोप (N-15) वाले माध्यम में एक विभाजन के अनुरूप समय के लिए स्थानांतरित किया गया था, और फिर एक माध्यम में वापस आ गया था नाइट्रोजन का प्रकाश समस्थानिक। दो प्रतिकृति के अनुरूप अवधि के बाद बैक्टीरिया की डीएनए संरचना का विश्लेषण दिखाया गया है:

7. एक दुर्लभ अनुवांशिक विकार प्रतिरक्षा की कमी, मानसिक और शारीरिक मंदता, और माइक्रोसेफली द्वारा विशेषता है। मान लीजिए कि इस सिंड्रोम वाले रोगी के डीएनए एक्सट्रैक्ट में, आप लगभग बराबर मात्रा में लंबे और बहुत छोटे डीएनए स्ट्रेच पाते हैं। इस रोगी में कौन सा एंजाइम सबसे अधिक गायब/खराब होने की संभावना है?
ए) डीएनए लिगेज
बी) टोपोइज़ोमेरेज़
सी) डीएनए पोलीमरेज़
डी) हेलीकॉप्टर

8. डीएनए अणु एक डबल हेलिक्स है जिसमें चार अलग-अलग प्रकार के नाइट्रोजनस बेस होते हैं। प्रतिकृति और डीएनए रसायन दोनों के बारे में निम्नलिखित में से कौन सा कथन सही है?
ए) दो श्रृंखलाओं के आधार क्रम समान हैं।
बी) डीएनए के डबल स्ट्रैंड में, प्यूरीन सामग्री पाइरीमिडीन सामग्री के बराबर होती है।
सी) दोनों श्रृंखलाएं लगातार 5 '→ 3' दिशा में संश्लेषित होती हैं।
डी) नए संश्लेषित न्यूक्लिक एसिड के पहले आधार का लगाव डीएनए पोलीमरेज़ द्वारा उत्प्रेरित होता है।
ई) डीएनए पोलीमरेज़ की त्रुटि सुधार गतिविधि 5 '→ 3' दिशा में आगे बढ़ती है।

9. अधिकांश डीएनए पोलीमरेज़ में भी गतिविधि होती है:
ए) बंधन;
बी) एंडोन्यूक्लिअस;
सी) 5 "-एक्सोन्यूक्लिअस;
डी) 3 "-एक्सोन्यूक्लिज।

10. डीएनए हेलिसेज़ डीएनए प्रतिकृति का एक प्रमुख एंजाइम है जो एकल-फंसे डीएनए को डबल-स्ट्रैंडेड डीएनए को खोल देता है। इस एंजाइम के गुणों को स्पष्ट करने के उद्देश्य से एक प्रयोग नीचे वर्णित है।

इस प्रयोग के बारे में निम्नलिखित में से कौन सा कथन सही है?
ए) जेल के शीर्ष पर दिखने वाला बैंड केवल ssDNA, 6.3 kb है।
बी) जेल के नीचे दिखाई देने वाले बैंड को 300bp डीएनए के साथ लेबल किया जाता है।
सी) यदि संकरित डीएनए को केवल डीएनए हेलिसेज़ के साथ इलाज किया जाता है और प्रतिक्रिया पूरी हो जाती है, तो बैंड की व्यवस्था दिखती है जैसा कि चित्र बी में लेन 3 में दिखाया गया है।
डी) यदि हाइब्रिडाइज्ड डीएनए का उपचार केवल हेलीकेस उपचार के बिना उबालकर किया जाता है, तो बैंड की व्यवस्था ऐसी दिखती है जैसा कि चित्र बी में लेन 2 में दिखाया गया है।
ई) यदि हाइब्रिडाइज्ड डीएनए को केवल उबले हुए हेलिकेज़ से उपचारित किया जाता है, तो बैंड की व्यवस्था ऐसी दिखती है जैसा कि चित्र बी में लेन 1 में दिखाया गया है।

जिला ओलंपियाड 2001
- अखिल रूसी ओलंपियाड 2001
- अंतर्राष्ट्रीय ओलंपियाड 2001
- अंतर्राष्ट्रीय ओलंपियाड 1991
- अंतर्राष्ट्रीय ओलंपियाड 2008
- जिला ओलंपियाड 2008
- अंतर्राष्ट्रीय ओलंपियाड 2010
इन ओलंपियाड का पूरा पाठ पाया जा सकता है।

यह आनुवंशिकता का एक अणु है, तो इस गुण को महसूस करने के लिए, इसे स्वयं को सटीक रूप से कॉपी करना होगा और इस प्रकार न्यूक्लियोटाइड के विशिष्ट अनुक्रम के रूप में मूल डीएनए अणु में उपलब्ध सभी जानकारी को संरक्षित करना होगा। यह एक विशेष प्रक्रिया के माध्यम से प्राप्त किया जाता है जो शरीर में किसी भी कोशिका के विभाजन से पहले होता है, जिसे डीएनए प्रतिकृति कहा जाता है।

डीएनए प्रतिकृति का सार यह है कि एक विशेष एंजाइम कमजोर हाइड्रोजन बांड को तोड़ता है जो दो श्रृंखलाओं के न्यूक्लियोटाइड को जोड़ता है। नतीजतन, डीएनए किस्में काट दी जाती हैं, और प्रत्येक स्ट्रैंड (तथाकथित प्रतिकृति कांटा की उपस्थिति) से मुक्त नाइट्रोजनस आधार "छड़ी" हो जाते हैं। एक विशेष एंजाइम डीएनए पोलीमरेज़ मुक्त डीएनए स्ट्रैंड के साथ 5- से 3-अंत (अग्रणी स्ट्रैंड) तक बढ़ना शुरू कर देता है, जिससे सेल में लगातार संश्लेषित मुक्त न्यूक्लियोटाइड्स को नए संश्लेषित डीएनए स्ट्रैंड के 3 "-एंड में संलग्न करने में मदद मिलती है। दूसरे डीएनए स्ट्रैंड (लैगिंग स्ट्रैंड) पर छोटे खंडों के रूप में नया डीएनए बनता है, जिसमें 1000-2000 न्यूक्लियोटाइड (ओकाजाकी टुकड़े) होते हैं।

इस स्ट्रैंड के डीएनए टुकड़ों की प्रतिकृति शुरू करने के लिए, बीज के रूप में छोटे आरएनए अंशों (आरएनए की विशिष्ट विशेषताओं पर चर्चा की जाएगी) के संश्लेषण की आवश्यकता होती है, जिसके लिए एक विशेष एंजाइम का उपयोग किया जाता है - आरएनए पोलीमरेज़ (प्राइमेज)। इसके बाद, आरएनए प्राइमरों को हटा दिया जाता है, डीएनए पोलीमरेज़ I का उपयोग करके डीएनए को गठित अंतराल में डाला जाता है। इस प्रकार, प्रत्येक डीएनए स्ट्रैंड को एक पूरक स्ट्रैंड के निर्माण के लिए एक टेम्पलेट या टेम्पलेट के रूप में उपयोग किया जाता है, और डीएनए प्रतिकृति अर्ध-संरक्षित है (यानी, एक स्ट्रैंड) एक नए डीएनए अणु में "पुराना" होता है, और दूसरा नया होता है)।

कोशिका अग्रणी और पिछड़ी हुई श्रृंखलाओं को दोहराने के लिए विभिन्न एंजाइमों का उपयोग करती है। प्रतिकृति के परिणामस्वरूप, दो नए बिल्कुल समान डीएनए अणु बनते हैं, जो इसके पुनरुत्पादन की शुरुआत से पहले मूल डीएनए अणु के समान होते हैं (डीएनए प्रतिकृति की प्रक्रिया को चित्र 3.5 में अधिक विस्तार से दिखाया गया है)। डीएनए पोलीमरेज़, किसी भी अन्य एंजाइम की तरह, मुक्त डीएनए श्रृंखला के लिए पूरक न्यूक्लियोटाइड के लगाव की प्रक्रिया को महत्वपूर्ण रूप से तेज करता है, हालांकि, थाइमिन के लिए एडेनिन और गुआनिन के लिए साइटोसिन की रासायनिक आत्मीयता इतनी महान है कि वे एक दूसरे के साथ संयुक्त होते हैं, यहां तक ​​​​कि अनुपस्थिति में भी एक साधारण प्रतिक्रिया मिश्रण में डीएनए पोलीमरेज़।

यह कहा जा सकता है, कुछ हद तक सरल, कि डीएनए अणु के सटीक दोहरीकरण की घटना, जो इस अणु के आधारों की पूरकता पर आधारित है, आनुवंशिकता के आणविक आधार का गठन करती है। मनुष्यों में डीएनए प्रतिकृति की दर अपेक्षाकृत धीमी होती है, और यदि प्रतिकृति एक बिंदु से शुरू होती है तो किसी भी मानव गुणसूत्र के डीएनए को दोहराने में हफ्तों लगेंगे। वास्तव में, किसी भी गुणसूत्र के डीएनए अणु में, a-प्रत्येक मानव गुणसूत्र में केवल एक डीएनए अणु होता है, प्रतिकृति दीक्षा (प्रतिकृति) के कई स्थल होते हैं। प्रत्येक प्रतिकृति से, प्रतिकृति दोनों दिशाओं में आगे बढ़ती है जब तक कि पड़ोसी प्रतिकृतियां विलीन न हो जाएं। इसलिए, प्रत्येक गुणसूत्र में डीएनए प्रतिकृति अपेक्षाकृत तेज़ी से आगे बढ़ती है।

प्रतिकृति (लैटिन प्रतिकृति से - नवीनीकरण) मूल डीएनए अणु के मैट्रिक्स पर एक बेटी डीएनए अणु के संश्लेषण की प्रक्रिया है। मातृ कोशिका के बाद के विभाजन के दौरान, प्रत्येक बेटी कोशिका को डीएनए अणु की एक प्रति प्राप्त होती है, जो मूल मातृ कोशिका के डीएनए के समान होती है। यह प्रक्रिया पीढ़ी से पीढ़ी तक आनुवंशिक जानकारी के सटीक संचरण को सुनिश्चित करती है। डीएनए प्रतिकृति एक जटिल एंजाइम कॉम्प्लेक्स द्वारा किया जाता है जिसमें 15-20 विभिन्न प्रोटीन होते हैं, जिसे प्रतिकृति कहा जाता है।

कोशिका विभाजन के दौरान डीएनए प्रतिकृति एक महत्वपूर्ण घटना है। यह आवश्यक है कि विभाजन के समय डीएनए पूरी तरह से और केवल एक बार दोहराया जाए। यह डीएनए प्रतिकृति के नियमन के कुछ तंत्रों द्वारा प्रदान किया जाता है।

प्रतिकृति होती है तीन चरण:

1. प्रतिकृति की शुरुआत

2. बढ़ाव

3. प्रतिकृति की समाप्ति।

प्रतिकृति विनियमन मुख्य रूप से दीक्षा चरण में किया जाता है। इसे लागू करना काफी आसान है, क्योंकि प्रतिकृति डीएनए के किसी भी टुकड़े से शुरू नहीं हो सकती है, लेकिन एक कड़ाई से परिभाषित एक से, जिसे प्रतिकृति दीक्षा की साइट कहा जाता है। जीनोम में, केवल एक या कई ऐसी साइटें हो सकती हैं। प्रतिकृति दीक्षा स्थल की धारणा से निकटता से संबंधित प्रतिकृति की धारणा है। एक प्रतिकृति डीएनए का एक खंड है जिसमें एक प्रतिकृति दीक्षा स्थल होता है और उस साइट से डीएनए संश्लेषण शुरू होने के बाद दोहराता है। बैक्टीरियल जीनोम, एक नियम के रूप में, एक प्रतिकृति का प्रतिनिधित्व करते हैं, जिसका अर्थ है कि पूरे जीनोम की प्रतिकृति प्रतिकृति दीक्षा के सिर्फ एक कार्य का परिणाम है।

यूकेरियोट्स के जीनोम (साथ ही उनके व्यक्तिगत गुणसूत्र) में बड़ी संख्या में स्वतंत्र प्रतिकृतियां होती हैं, जो एक व्यक्तिगत गुणसूत्र के कुल प्रतिकृति समय को काफी कम कर देता है। कोशिका विभाजन के एक चक्र के दौरान प्रत्येक साइट पर प्रतिकृति दीक्षा की संख्या को नियंत्रित करने वाले आणविक तंत्र को प्रतिलिपि संख्या नियंत्रण कहा जाता है। क्रोमोसोमल डीएनए के अलावा, जीवाणु कोशिकाओं में अक्सर प्लास्मिड होते हैं, जो व्यक्तिगत प्रतिकृति होते हैं। प्लास्मिड की अपनी प्रतिलिपि नियंत्रण प्रणाली होती है: वे प्रति कोशिका चक्र में प्लास्मिड की केवल एक प्रति या हजारों प्रतियों का संश्लेषण प्रदान कर सकते हैं।

प्रतिकृति की उत्पत्ति डीएनए डबल हेलिक्स के अनइंडिंग के साथ प्रतिकृति के मूल में शुरू होती है, एक प्रतिकृति कांटा के गठन के साथ - प्रत्यक्ष डीएनए प्रतिकृति की साइट। प्रत्येक साइट एक या दो प्रतिकृति कांटे बना सकती है, यह इस बात पर निर्भर करता है कि प्रतिकृति यूनिडायरेक्शनल है या द्वि-दिशात्मक। द्विदिश प्रतिकृति अधिक सामान्य है। प्रतिकृति की शुरुआत के कुछ समय बाद, एक इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोप में एक प्रतिकृति आंख देखी जा सकती है - एक गुणसूत्र का एक खंड जहां डीएनए पहले ही दोहराया जा चुका है, गैर-प्रतिकृति डीएनए के अधिक विस्तारित वर्गों से घिरा हुआ है।

प्रतिकृति कांटे में, डीएनए एक बड़े प्रोटीन कॉम्प्लेक्स (प्रतिकृति) की नकल करता है, जिसका प्रमुख एंजाइम डीएनए पोलीमरेज़ है। प्रतिकृति कांटा प्रोकैरियोट्स में प्रति मिनट लगभग 100,000 बेस जोड़े और यूकेरियोट्स में 500-5,000 की दर से चलता है।

आणविक प्रतिकृति तंत्र:

एंजाइम (हेलीकेस, टोपोइज़ोमेरेज़) और डीएनए-बाध्यकारी प्रोटीन डीएनए को खोलते हैं, मैट्रिक्स को पतला रखते हैं और डीएनए अणु को घुमाते हैं। प्रतिकृति की शुद्धता पूरक आधार जोड़े के सटीक मिलान और डीएनए पोलीमरेज़ की गतिविधि द्वारा सुनिश्चित की जाती है, जो त्रुटि को पहचानने और ठीक करने में सक्षम है। यूकेरियोट्स में प्रतिकृति कई अलग-अलग डीएनए पोलीमरेज़ द्वारा की जाती है (जैसा कि प्रोकैरियोट्स में डीएनए प्रतिकृति के विपरीत)।

डीएनए पोलीमरेज़ I आरएनए प्राइमरों को हटाने और शुद्ध डीएनए साइटों को दोहराने के लिए लैगिंग स्ट्रैंड पर कार्य करता है। डीएनए पोलीमरेज़ III मुख्य डीएनए प्रतिकृति एंजाइम है जो एक लैगिंग स्ट्रैंड के संश्लेषण के दौरान प्रमुख डीएनए स्ट्रैंड और ओकाज़ाकी टुकड़ों को संश्लेषित करता है (ओकाज़ाकी टुकड़े अपेक्षाकृत छोटे डीएनए टुकड़े होते हैं जो डीएनए प्रतिकृति के दौरान लैगिंग स्ट्रैंड पर बनते हैं)। इसके अलावा, संश्लेषित अणुओं को सुपरकोलिंग और डीएनए के आगे संघनन के सिद्धांत के अनुसार घुमाया जाता है। संश्लेषण ऊर्जा की खपत है।

डीएनए अणु की श्रृंखलाएं अलग हो जाती हैं, एक प्रतिकृति कांटा बनाती हैं, और उनमें से प्रत्येक एक मैट्रिक्स बन जाता है जिस पर एक नया पूरक स्ट्रैंड संश्लेषित होता है। नतीजतन, दो नए डबल-असहाय डीएनए अणु बनते हैं, जो मूल अणु के समान होते हैं।

1. दीक्षा।

प्रतिकृति डीएनए के कड़ाई से परिभाषित क्षेत्रों में शुरू होती है - प्रतिकृति की उत्पत्ति के बिंदु - ओरी (अंग्रेजी मूल से - शुरुआत)। यहां विशिष्ट न्यूक्लियोटाइड अनुक्रम हैं - डीएनए बॉक्स, जो सर्जक प्रोटीन द्वारा पहचाने जाते हैं, जिसके साथ अन्य प्रतिकृति एंजाइम बाद में बंधते हैं। चूंकि डीएनए संश्लेषण केवल एकल-फंसे मैट्रिक्स पर होता है, इसलिए इसे दो डीएनए स्ट्रैंड्स के अनिवार्य पृथक्करण से पहले होना चाहिए, अर्थात। मैट्रिक्स की तैयारी, जिसमें निम्नलिखित प्रक्रियाएं शामिल हैं:

· डीएनए एटीपी की ऊर्जा का उपयोग करके डीएनए के दोहरे हेलिक्स को खोल देता है। जंजीरों के विचलन की शुरुआत की साइट को इसकी विशेषता वाई-आकार के कारण प्रतिकृति कांटा कहा जाता है।

· डीएनए टोपोइज़ोमेरेज़ डीएनए अनइंडिंग के दौरान टोपोलॉजिकल स्ट्रेस (सुपरकोइलिंग) से राहत देता है। ऐसा करने के लिए, एंजाइम पहले डीएनए स्ट्रैंड को तोड़ता है, फिर सहसंयोजी रूप से टूटे हुए सिरे से जुड़ जाता है। इस बंधन में महत्वपूर्ण ऊर्जा है, इसलिए प्रतिक्रिया प्रतिवर्ती है और अतिरिक्त ऊर्जा लागत की आवश्यकता नहीं है। दो प्रकार के टोपोइज़ोमेरेज़ पाए गए हैं: टोपोइज़ोमेरेज़ I (एकल-फंसे हुए ब्रेक पेश करता है) और टोपोइज़ोमेरेज़ II (डीएनए में डबल-स्ट्रैंडेड ब्रेक पेश करता है)।

एसएसबी-प्रोटीन (अंग्रेजी सिंगल-स्ट्रैंड डीएनए-बाइंडिंग प्रोटीन से) सिंगल-स्ट्रैंडेड क्षेत्रों से जुड़ते हैं और हेयरपिन के गठन को रोकते हुए, अनट्विस्टेड डुप्लेक्स को स्थिर करते हैं।

डीएनए टेम्प्लेट तैयार है। अब कोशिका में उपलब्ध डीऑक्सीराइबोन्यूक्लियोसाइड ट्राइफॉस्फेट (डीएनटीपी) से मूल डीएनए अणु की प्रत्येक श्रृंखला के लिए एक पूरक श्रृंखला बनाना आवश्यक है। एंजाइम जो टेम्प्लेट डीएनए द्वारा निर्धारित डीऑक्सीराइबोन्यूक्लियोटाइड जोड़ प्रतिक्रिया को उत्प्रेरित करते हैं, डीएनए पोलीमरेज़ (डीएनएपी) कहलाते हैं।

पहला डीएनए पोलीमरेज़ 1957 में ए. कोर्नबर्ग द्वारा खोजा गया था, और 1959 में उन्हें डीएनए बायोसिंथेसिस के तंत्र की खोज के लिए नोबेल पुरस्कार से सम्मानित किया गया था।

प्रोकैरियोट्स में सबसे अच्छी तरह से अध्ययन किए गए डीएनए हैं:

· DNAP I. कार्य:

5'-3'- एक्सोन्यूक्लिज (5'-टर्मिनल न्यूक्लियोटाइड को हटा सकता है)

· डीएनएपी II। भूमिका पूरी तरह से समझ में नहीं आती है। प्रतिकृति में भाग नहीं लेता है।

· डीएनएपी III। प्रतिकृति का मुख्य एंजाइम। कार्य:

पोलीमरेज़ (न्यूक्लियोटाइड्स को फॉस्फोडाइस्टर बॉन्ड से जोड़ता है),

3'-5'-exonuclease (3'-टर्मिनल न्यूक्लियोटाइड को हटा सकता है)

DNAP की दो विशेषताएं हैं:

सबसे पहले, डीएनए पोलीमरेज़ डीएनए संश्लेषण शुरू नहीं कर सकते हैं, लेकिन मौजूदा पॉलीन्यूक्लियोटाइड श्रृंखला के 3 'अंत में केवल नई डीऑक्सीराइबोन्यूक्लियोटाइड इकाइयों को जोड़ सकते हैं। नतीजतन, DNAP को प्राइम करने की जरूरत है। DNAP के संचालन के लिए आवश्यक प्राइमर (प्राइमर) में RNA (लगभग 15-17 न्यूक्लियोटाइड) होते हैं और एंजाइम प्राइमेज़ द्वारा संश्लेषित होते हैं। प्राइमेज हेलिकेज़ और डीएनए से जुड़कर एक संरचना बनाता है जिसे प्राइमोसोम कहा जाता है। फिर DNAP III प्राइमर से जुड़ जाता है और स्ट्रैंड को लंबा कर देता है।

दूसरे, एक नए पोलीमरेज़ स्ट्रैंड का संश्लेषण केवल 5'-3' दिशा में एंटीपैरेलल-ओरिएंटेड टेम्प्लेट स्ट्रैंड के साथ किया जाता है, अर्थात। 3'-5'। विपरीत दिशा में जंजीरों का संश्लेषण कभी नहीं होता है, इसलिए प्रतिकृति कांटे में संश्लेषित श्रृंखलाएं विपरीत दिशाओं में विकसित होनी चाहिए। एक श्रृंखला (अग्रणी, अग्रणी) का संश्लेषण लगातार होता है, और दूसरा (पिछड़ा) - टुकड़ों में। अग्रणी श्रृंखला प्रतिकृति कांटे की दिशा में 5 'से 3' छोर तक बढ़ती है और उसे दीक्षा के केवल एक कार्य की आवश्यकता होती है। लैगिंग चेन की वृद्धि भी 5 'से 3' छोर तक जाती है, लेकिन प्रतिकृति कांटे की गति के विपरीत दिशा में। एक लैगिंग श्रृंखला के संश्लेषण के लिए, कई दीक्षा घटनाएं होनी चाहिए, जिसके परिणामस्वरूप कई छोटी श्रृंखलाएं (ओकाजाकी टुकड़े) बनती हैं, जिनकी लंबाई प्रोकैरियोट्स में 1000-2000 न्यूक्लियोटाइड होती है।

प्रत्येक ओकाज़ाकी टुकड़े की शुरुआत में, एक आरएनए प्राइमर होता है जिसे हटाया जाना चाहिए क्योंकि डीएनए में राइबोन्यूक्लियोटाइड्स मौजूद नहीं होने चाहिए। DNAP I, इसकी 5'-3'-एक्सोन्यूक्लिज़ गतिविधि के कारण, प्राइमर को हटा देता है और इसे डीऑक्सीराइबोन्यूक्लियोटाइड्स से बदल देता है। दो आसन्न ओकाजाकी टुकड़ों के बीच की खाई को एटीपी की ऊर्जा का उपयोग करके एंजाइम डीएनए लिगेज के साथ सिल दिया जाता है।

2. बढ़ाव (श्रृंखला को लंबा करना)।

प्रतिकृति एंजाइमों का एक परिसर, जिसे एक प्रतिकृति कहा जाता है, टेम्पलेट डीएनए अणु के साथ चलता है, इसे खोल देता है और पूरक डीएनए स्ट्रैंड का निर्माण करता है।

3. समाप्ति (प्रतिकृति का अंत)।

डीएनए में प्रतिकृति समाप्ति साइटें होती हैं जिनमें विशिष्ट अनुक्रम होते हैं जिनसे टर्मिनेटर प्रोटीन बांधते हैं, प्रतिकृति कांटा के आगे प्रसार को रोकते हैं। डीएनए संश्लेषण समाप्त होता है।

हमने पहले नोट किया था कि पोलीमरेज़ गतिविधि के अलावा, DNAP में 3'-5 'एक्सोन्यूक्लिज़ भी होता है। सुधार के लिए यह आवश्यक है, अर्थात्। गलत तरीके से डाले गए न्यूक्लियोटाइड को हटाना। DNAP टेम्प्लेट में प्रत्येक न्यूक्लियोटाइड के पत्राचार की दोबारा जांच करता है: एक बार इसे बढ़ते हुए स्ट्रैंड में शामिल करने से पहले, और दूसरी बार अगले न्यूक्लियोटाइड को शामिल करने से पहले।

प्रोकैरियोट्स में प्रतिकृति दर 500 न्यूक्लियोटाइड / सेकंड है।

प्रतिकृति के तरीके

· -प्रकार। प्रतिकृति ओसेलस वृत्ताकार डीएनए अणु के साथ विपरीत दिशाओं में फैलता है। इस मामले में, एक मध्यवर्ती संरचना बनती है, जो ग्रीक अक्षर की याद दिलाती है। यह प्रोकैरियोट्स और कुछ वायरस की विशेषता है।

· -प्रकार (रोलिंग रिंग मैकेनिज्म)। प्रतिकृति मूल परिपत्र अणु की श्रृंखला में से एक में फॉस्फोडाइस्टर बंधन को तोड़ने के साथ शुरू होती है। DNAP मुक्त 3 'छोर से जुड़ जाता है और एक नया किनारा बनाता है। मध्यवर्ती संरचना में अक्षर का आकार होता है। इस प्रकार की प्रतिकृति कुछ विषाणुओं में पाई जाती है, विशेष रूप से बैक्टीरियोफेज लैम्ब्डा में।

एक दूसरे की ओर बढ़ते हुए कई प्रतिकृति कांटे के गठन के साथ रैखिक अणुओं की प्रतिकृति। यह रैखिक डीएनए अणुओं वाले सभी यूकेरियोट्स और वायरस की विशेषता है।

यूकेरियोट्स में प्रतिकृति की विशेषताएं

1. प्रतिकृति कोशिका के समसूत्री चक्र के S-अवधि में होती है।

2. एक डीएनए अणु में कई प्रतिकृतियां होती हैं; कई प्रतिकृति प्रारंभ बिंदु हैं।

3. डीएनपी पोलीमरेज़:

· - डीएनए पोलीमरेज़। प्रतिकृति का मुख्य एंजाइम। इसमें प्राइमेस की गतिविधि भी है। ओकाज़ाकी के अंशों का संश्लेषण करता है।

· - डीएनए पोलीमरेज़ - एंजाइम की मरम्मत (डीएनए क्षति को हटाता है)।

- डीएनए पोलीमरेज़ माइटोकॉन्ड्रियल डीएनए का संश्लेषण प्रदान करता है

· - डीएनए पोलीमरेज़ अग्रणी श्रृंखला के संश्लेषण में शामिल होता है।

4. ओकाजाकी टुकड़ों की लंबाई 100-200 न्यूक्लियोटाइड है।

5. प्रतिकृति दर 50 न्यूक्लियोटाइड / सेकंड।

6. एक एंजाइम टेलोमेरेज़ है जो प्रतिकृति से पहले डीएनए के 3'-छोर को लंबा कर देता है, क्योंकि हर बार प्रतिकृति के बाद, रैखिक डीएनए अणु के 3'-छोर की लंबाई प्राइमर के आकार से कम हो जाती है। टेलोमेरे बढ़ाव विकार कार्सिनोजेनेसिस और उम्र बढ़ने से जुड़े होते हैं।

इस प्रकार, ऊपर चर्चा की गई सामग्री से, हम यह निष्कर्ष निकाल सकते हैं कि प्रतिकृति का जैविक अर्थ आनुवंशिक जानकारी के सटीक प्रजनन में निहित है, जो कि बेटी कोशिकाओं की वंशानुगत सामग्री को मातृ कोशिका की वंशानुगत सामग्री के समान होने के लिए आवश्यक है। यह बहुकोशिकीय जीवों के विकास और सामान्य कामकाज और वानस्पतिक प्रजनन के कार्यान्वयन दोनों के लिए बहुत महत्वपूर्ण है।

डी एन ए की नकल

डी एन ए की नकल- मूल डीएनए अणु के मैट्रिक्स पर डीऑक्सीराइबोन्यूक्लिक एसिड के एक बेटी अणु के संश्लेषण की प्रक्रिया। मातृ कोशिका के बाद के विभाजन के दौरान, प्रत्येक बेटी कोशिका को डीएनए अणु की एक प्रति प्राप्त होती है, जो मूल मातृ कोशिका के डीएनए के समान होती है। यह प्रक्रिया पीढ़ी से पीढ़ी तक आनुवंशिक जानकारी के सटीक संचरण को सुनिश्चित करती है। डीएनए प्रतिकृति एक जटिल एंजाइम कॉम्प्लेक्स द्वारा किया जाता है जिसमें 15-20 विभिन्न प्रोटीन होते हैं, जिसे eng कहा जाता है। प्रतिकृति) .

इतिहास का अध्ययन करें

प्रत्येक डीएनए अणु में मूल मूल अणु का एक किनारा और एक नया संश्लेषित किनारा होता है। इस प्रतिकृति तंत्र को अर्ध-रूढ़िवादी कहा जाता है। वर्तमान में, इस तंत्र को मैथ्यू मेसेल्सन और फ्रैंकलिन स्टील (जी।) के प्रयोगों के लिए सिद्ध धन्यवाद माना जाता है। पहले, दो अन्य मॉडल थे: "रूढ़िवादी" - प्रतिकृति के परिणामस्वरूप, एक डीएनए अणु बनता है, जिसमें केवल माता-पिता की श्रृंखला होती है, और एक, जिसमें केवल बेटी श्रृंखला होती है; "फैलाने वाला" - प्रतिकृति के परिणामस्वरूप प्राप्त सभी डीएनए अणुओं में श्रृंखलाएं होती हैं, जिनमें से कुछ हिस्से नए संश्लेषित होते हैं, जबकि अन्य मूल डीएनए अणु से लिए जाते हैं।

सामान्य विचार

कोशिका विभाजन के दौरान डीएनए प्रतिकृति एक महत्वपूर्ण घटना है। यह आवश्यक है कि विभाजन के समय डीएनए पूरी तरह से और केवल एक बार दोहराया जाए। यह डीएनए प्रतिकृति के नियमन के कुछ तंत्रों द्वारा प्रदान किया जाता है। प्रतिकृति तीन चरणों में होती है:

1. प्रतिकृति दीक्षा
2. बढ़ाव
3. प्रतिकृति की समाप्ति।

प्रतिकृति विनियमन मुख्य रूप से दीक्षा चरण में किया जाता है। इसे लागू करना काफी आसान है, क्योंकि प्रतिकृति डीएनए के किसी भी टुकड़े से शुरू नहीं हो सकती है, लेकिन एक कड़ाई से परिभाषित एक से, जिसे प्रतिकृति दीक्षा की साइट कहा जाता है। जीनोम में, केवल एक या कई ऐसी साइटें हो सकती हैं। एक प्रतिकृति दीक्षा स्थल की धारणा से निकटता से संबंधित धारणा है प्रतिकृति ... एक प्रतिकृति डीएनए का एक खंड है जिसमें एक प्रतिकृति दीक्षा स्थल होता है और उस साइट से डीएनए संश्लेषण शुरू होने के बाद दोहराता है। बैक्टीरियल जीनोम, एक नियम के रूप में, एक प्रतिकृति का प्रतिनिधित्व करते हैं, जिसका अर्थ है कि पूरे जीनोम की प्रतिकृति प्रतिकृति दीक्षा के सिर्फ एक कार्य का परिणाम है। यूकेरियोट्स के जीनोम (साथ ही उनके व्यक्तिगत गुणसूत्र) में बड़ी संख्या में स्वतंत्र प्रतिकृतियां होती हैं, जो एक व्यक्तिगत गुणसूत्र के कुल प्रतिकृति समय को काफी कम कर देता है। कोशिका विभाजन के एक चक्र के दौरान प्रत्येक साइट पर प्रतिकृति दीक्षा की संख्या को नियंत्रित करने वाले आणविक तंत्र को प्रतिलिपि संख्या नियंत्रण कहा जाता है। क्रोमोसोमल डीएनए के अलावा, जीवाणु कोशिकाओं में अक्सर प्लास्मिड होते हैं, जो व्यक्तिगत प्रतिकृति होते हैं। प्लास्मिड की अपनी प्रतिलिपि नियंत्रण प्रणाली होती है: वे प्रति कोशिका चक्र में प्लास्मिड की केवल एक प्रति या हजारों प्रतियों का संश्लेषण प्रदान कर सकते हैं।

प्रतिकृति डीएनए डबल हेलिक्स को खोलने के साथ प्रतिकृति की शुरुआत के स्थल पर शुरू होती है, जिसके गठन के साथ प्रतिकृति कांटा - प्रत्यक्ष डीएनए प्रतिकृति का स्थान। प्रत्येक साइट एक या दो प्रतिकृति कांटे बना सकती है, यह इस बात पर निर्भर करता है कि प्रतिकृति यूनिडायरेक्शनल है या द्वि-दिशात्मक। द्विदिश प्रतिकृति अधिक सामान्य है। इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोप में प्रतिकृति शुरू होने के कुछ समय बाद, आप देख सकते हैं प्रतिकृति पीपहोल - गुणसूत्र का वह क्षेत्र जहां डीएनए को पहले ही दोहराया जा चुका है, गैर-प्रतिकृति डीएनए के अधिक विस्तारित क्षेत्रों से घिरा हुआ है।

प्रतिकृति कांटे में, डीएनए एक बड़े प्रोटीन कॉम्प्लेक्स (प्रतिकृति) की नकल करता है, जिसका प्रमुख एंजाइम डीएनए पोलीमरेज़ है। प्रतिकृति कांटा प्रोकैरियोट्स में प्रति मिनट लगभग 100,000 बेस जोड़े और यूकेरियोट्स में 500-5,000 की दर से चलता है।

आणविक प्रतिकृति तंत्र

एंजाइम (हेलीकेस, टोपोइज़ोमेरेज़) और डीएनए-बाध्यकारी प्रोटीन डीएनए को खोलते हैं, मैट्रिक्स को पतला रखते हैं और डीएनए अणु को घुमाते हैं। प्रतिकृति की शुद्धता पूरक आधार जोड़े के सटीक मिलान और डीएनए पोलीमरेज़ की गतिविधि द्वारा सुनिश्चित की जाती है, जो त्रुटि को पहचानने और ठीक करने में सक्षम है। यूकेरियोट्स में प्रतिकृति कई अलग-अलग डीएनए पोलीमरेज़ द्वारा की जाती है। इसके अलावा, संश्लेषित अणुओं को सुपरकोलिंग और डीएनए के आगे संघनन के सिद्धांत के अनुसार घुमाया जाता है। संश्लेषण ऊर्जा की खपत है।

डीएनए अणु की श्रृंखलाएं अलग हो जाती हैं, एक प्रतिकृति कांटा बनाती हैं, और उनमें से प्रत्येक एक मैट्रिक्स बन जाता है जिस पर एक नया पूरक स्ट्रैंड संश्लेषित होता है। नतीजतन, दो नए डबल-असहाय डीएनए अणु बनते हैं, जो मूल अणु के समान होते हैं।

प्रतिकृति प्रक्रिया विशेषताएं

नोट्स (संपादित करें)

साहित्य

• पीढ़ियों की एक श्रृंखला में डीएनए का संरक्षण: डीएनए प्रतिकृति (फेवरोवा ओ.ओ., SOZH, 1996)पीडीएफ (151 केबी)
• डीएनए प्रतिकृति (एनिमेशन)

विकिमीडिया फाउंडेशन। 2010.

देखें कि "डीएनए प्रतिकृति" अन्य शब्दकोशों में क्या है:

डी एन ए की नकल- - मातृ डीएनए के मैट्रिक्स पर नए डीएनए का जैवसंश्लेषण ... जैव रासायनिक शब्दों का एक संक्षिप्त शब्दकोश

डी एन ए की नकल- डीएनआर बायोसिंटेज़, स्टेटस टी स्रिटिस केमिजा एपिब्रेटिस फेरमेंट, कैटलिज़ुओजामा पोलिनुकलियोटिडिन, डीएनआर सिंटेज़, एंट डीएनआर मैट्रिकोस। atitikmenys: angl. डीएनए प्रतिकृति रूस। डीएनए प्रतिकृति ryšiai: sinonimas - DNR प्रतिकृति ... केमिजोस टर्मिन, ऐकिनामासिस odynas

- (लेट लैट से। रेप्लिकेटियो रिपीटेशन), रिडुप्लीकेशन, ऑटोरिप्लिकेशन, न्यूक्लिक एसिड मैक्रोमोलेक्यूल्स के स्व-प्रजनन की प्रक्रिया टी, आनुवंशिक की सटीक प्रतिलिपि प्रदान करना। पीढ़ी से पीढ़ी तक सूचना और उसका संचरण। आर का तंत्र ... ... जैविक विश्वकोश शब्दकोश

- (देर से लेट से। प्रतिकृति पुनरावृत्ति) (ऑटोरेप्रोडक्शन ऑटोसिंथेसिस, रिडुप्लीकेशन), विशेष एंजाइमों की भागीदारी के साथ डीएनए अणुओं (कुछ आरएनए वायरस में) का दोहरीकरण। प्रतिकृति को गुणसूत्रों का दोहराव भी कहा जाता है, जो प्रतिकृति पर आधारित होता है... बड़ा विश्वकोश शब्दकोश

- (डीऑक्सीराइबोन्यूक्लिक एसिड), न्यूक्लिक एसिड, जो यूकेरियोटिक कोशिकाओं और कुछ वायरस के क्रोमोसोम का मुख्य घटक है। डीएनए को अक्सर जीवन का "बिल्डिंग ब्लॉक" कहा जाता है, क्योंकि इसमें जेनेटिक कोड होता है, ... ... वैज्ञानिक और तकनीकी विश्वकोश शब्दकोश

अप्रबंधित प्रतिकृति- *प्रतिकृति गैर-प्रतिक्रियाशील * भगोड़ा प्रतिकृति प्लास्मिड की कई डीएनए प्रतिकृति, जो कोशिका विभाजन से जुड़ी नहीं है और इस विभाजन द्वारा नियंत्रित नहीं है ... आनुवंशिकी। विश्वकोश शब्दकोश

डीएनए का डबल हेलिक्स डीऑक्सीराइबोन्यूक्लिक एसिड (डीएनए) दो प्रकार के न्यूक्लिक एसिड में से एक है जो जीवित जीवों के विकास और कामकाज के लिए आनुवंशिक कार्यक्रम के भंडारण, पीढ़ी से पीढ़ी तक संचरण और कार्यान्वयन प्रदान करता है। मुख्य ... ... विकिपीडिया

प्रतिकृति प्रक्रिया का योजनाबद्ध प्रतिनिधित्व, चिह्नित संख्याएँ: (1) लैगिंग स्ट्रैंड, (2) लीडिंग स्ट्रैंड, (3) डीएनए पोलीमरेज़ (पोलα), (4) डीएनए लिगेज, (5) आरएनए प्राइमर, (6) डीएनए प्राइमेज़, ( 7) ओकाज़ाकी का टुकड़ा, (8) डीएनए पोलीमरेज़ (पोलो), (9) ... ... विकिपीडिया