DNT molekulu bir xromosomda olan bir quruluşdur. Bir xromosomda iki zəncirdən ibarət belə bir molekul var. DNT-nin reduplikasiyası iplərin öz-özünə çoxalmasından sonra məlumatın bir molekuldan digərinə ötürülməsidir. Həm DNT, həm də RNT-yə xasdır. Bu məqalə DNT-nin təkrarlanması prosesini müzakirə edir.
Ümumi məlumat və DNT sintezinin növləri
Məlumdur ki, molekuldakı saplar bükülür. Lakin DNT-nin reduplikasiyası prosesi başlayanda onlar ümidsizləşir, sonra yanlara keçirlər və hər birində yeni nüsxə sintez olunur. Tamamlandıqdan sonra hər birində bir ana və qız ipi olan iki tamamilə eyni molekul görünür. Bu sintez yarı konservativ adlanır. DNT molekulları tək sentromerdə qalaraq uzaqlaşır və nəhayət yalnız bu sentromer bölünməyə başlayanda ayrılır.
Sintezin başqa bir növü reparativ adlanır. O, əvvəlkindən fərqli olaraq,hər hansı bir hüceyrə mərhələsi ilə əlaqələndirilir, lakin DNT zədələndikdə başlayır. Əgər onlar çox genişdirsə, nəticədə hüceyrə ölür. Ancaq zədə lokallaşdırılıbsa, o zaman təmir edilə bilər. Problemdən asılı olaraq, bir və ya iki DNT zəncirinin bərpasına məruz qalır. Bu, həm də adlandırıldığı kimi, plansız sintez çox vaxt aparmır və böyük enerji xərcləri tələb etmir.
Ancaq DNT-nin təkrarlanması baş verəndə çoxlu enerji, material sərf olunur, onun müddəti saatlarla uzanır.
Təkrarlama üç dövrə bölünür:
- təşəbbüs;
- uzatma;
- xitam.
Gəlin bu DNT reduplikasiya ardıcıllığına daha yaxından nəzər salaq.
Başlama
İnsan DNT-sində bir neçə on milyonlarla baza cütü var (heyvanlarda cəmi yüz doqquz var). DNT reduplikasiyası aşağıdakı səbəblərdən zəncirdə bir çox yerdə başlayır. Təxminən eyni zamanda RNT-də transkripsiya baş verir, lakin DNT sintezi zamanı bəzi ayrı yerlərdə dayandırılır. Buna görə də belə bir prosesdən əvvəl gen ifadəsini saxlamaq və hüceyrənin həyat fəaliyyətinin pozulmaması üçün hüceyrənin sitoplazmasında kifayət qədər miqdarda maddə toplanır. Bunu nəzərə alaraq, proses mümkün qədər tez həyata keçirilməlidir. Bu müddət ərzində yayım həyata keçirilir, transkripsiya aparılmır. Tədqiqatlar göstərdi ki, DNT-nin reduplikasiyası bir anda bir neçə min nöqtədə baş verir - müəyyən olan kiçik sahələrdənukleotidlərin ardıcıllığı. Onlara xüsusi başlatıcı zülallar qoşulur, onlar da öz növbəsində DNT replikasiyasının digər fermentləri ilə birləşirlər.
Sintezin baş verdiyi DNT fraqmentinə replikon deyilir. Başlanğıc nöqtəsindən başlayır və ferment replikasiyanı tamamladıqda bitir. Replikon avtonomdur və həmçinin bütün prosesi öz dəstəyi ilə təmin edir.
Proses birdən bütün nöqtələrdən başlamaya bilər, haradasa əvvəl, haradasa gec başlayır; bir və ya iki əks istiqamətdə axına bilər. Yaradılan zaman hadisələr aşağıdakı ardıcıllıqla baş verir:
- replikasiya çəngəl;
- RNT primeri.
Replikasiya çəngəl
Bu hissə DNT-nin ayrılmış zəncirlərində dezoksiribonukleik zəncirlərin sintez olunduğu prosesdir. Çəngəllər sözdə reduplikasiya gözü əmələ gətirir. Prosesdən əvvəl bir sıra tədbirlər həyata keçirilir:
- nukleosomdakı histonlarla birləşmədən azad olmaq - metilləşmə, asetilləşmə və fosforilləşmə kimi DNT-nin reduplikasiya fermentləri zülalların müsbət yüklərini itirməsinə səbəb olan kimyəvi reaksiyalar yaradır və bu da onların sərbəst buraxılmasını asanlaşdırır;
- despiralizasiya ipləri daha da sərbəst buraxmaq üçün lazım olan açılmadır;
- DNT zəncirləri arasında hidrogen bağlarının qırılması;
- molekulun müxtəlif istiqamətlərində onların fərqliliyi;
- SSB zülalları ilə fiksasiya.
RNT primeri
Sintez həyata keçirilirDNT polimeraza adlı bir ferment. Lakin o, öz başına başlaya bilməz, ona görə də bunu digər fermentlər - RNT primerləri də adlandırılan RNT polimerazları edir. Onlar tamamlayıcı prinsipə əsasən dezoksiribonuklein zəncirləri ilə paralel olaraq sintez edilir. Beləliklə, inisiasiya müxtəlif istiqamətlərdə qırılan və ayrılan iki DNT zəncirində iki RNT primerinin sintezi ilə başa çatır.
Uzanma
Bu dövr artıq qeyd olunan DNT polimeraza tərəfindən həyata keçirilən bir nukleotidin və RNT primerinin 3' ucunun əlavə edilməsi ilə başlayır. Birinciyə o, ikinci, üçüncü nukleotidi və s. Yeni ipin əsasları ana zəncirə hidrogen bağları ilə bağlıdır. Filament sintezinin 5'-3' istiqamətində getdiyi güman edilir.
Replikasiya çəngəlinə doğru baş verdiyi yerdə sintez davamlı olaraq davam edir və uzandıqca uzanır. Buna görə də belə bir ip aparıcı və ya aparıcı adlanır. RNT primerləri artıq onun üzərində əmələ gəlmir.
Lakin əks ana zəncirində DNT nukleotidləri RNT primerinə bağlanmağa davam edir və dezoksiribonuklein zəncir reduplikasiya çəngəlindən əks istiqamətdə sintez olunur. Bu halda buna geriləmə və ya geriləmə deyilir.
Geridə qalan zəncirdə sintez fraqmentar şəkildə baş verir, burada bir bölmənin sonunda eyni RNT primerindən istifadə edərək yaxınlıqdakı başqa yerdə sintez başlayır. Beləliklə, geridə qalan zəncirdə DNT və RNT ilə əlaqəli iki fraqment var. Onlara Okazaki fraqmentləri deyilir.
Sonra hər şey təkrarlanır. Sonra spiralın başqa bir dönüşü açılır, hidrogen bağları qırılır, iplər yanlara ayrılır, aparıcı zəncir uzanır, RNT primerinin növbəti fraqmenti geridə qalanda sintez olunur, bundan sonra Okazaki fraqmenti. Bundan sonra, geridə qalan ipdə RNT primerləri məhv edilir və DNT fraqmentləri birinə birləşdirilir. Beləliklə, bu dövrədə eyni vaxtda baş verir:
- yeni RNT primerlərinin əmələ gəlməsi;
- Okazaki fraqmentlərinin sintezi;
- RNT primerlərinin məhv edilməsi;
- bir zəncirdə yenidən birləşmə.
Xitam
Proses iki təkrarlama çəngəlləri birləşənə və ya onlardan biri molekulun sonuna çatana qədər davam edir. Çəngəllər görüşdükdən sonra DNT-nin qız zəncirləri bir fermentlə bağlanır. Çəngəl molekulun sonuna doğru hərəkət edərsə, DNT-nin reduplikasiyası xüsusi fermentlərin köməyi ilə başa çatır.
Düzəliş
Bu prosesdə reduplikasiyaya nəzarət (və ya düzəliş) mühüm rol oynayır. Dörd növ nukleotidlərin hamısı sintez sahəsinə verilir və sınaq cütləşməsi ilə DNT polimeraza lazım olanları seçir.
İstənilən nukleotid DNT şablon zəncirində eyni nukleotid qədər hidrogen bağı yarada bilməlidir. Bundan əlavə, şəkər-fosfat onurğaları arasında iki əsasda üç halqaya uyğun gələn müəyyən sabit məsafə olmalıdır. Əgər nukleotid bu tələblərə cavab vermirsə, əlaqə baş verməyəcək.
Nəzarət onun zəncirə daxil edilməsindən əvvəl və əvvəl həyata keçirilir.növbəti nukleotidin daxil edilməsi. Bundan sonra şəkər fosfatının onurğasında bir bağ yaranır.
Mutasion variasiya
DNT-nin təkrarlanması mexanizmində, yüksək dəqiqlik faizinə baxmayaraq, həmişə iplərdə əsasən "gen mutasiyaları" adlanan pozuntular olur. Təxminən min əsas cütün konvariant təkrarlanması adlanan bir xətası var.
Bu, müxtəlif səbəblərdən baş verir. Məsələn, nukleotidlərin yüksək və ya çox aşağı konsentrasiyasında, sitozinin dezaminasiyası, sintez sahəsində mutagenlərin olması və s. Bəzi hallarda səhvlər bərpa prosesləri ilə düzəldilə bilər, digərlərində isə düzəliş qeyri-mümkün olur.
Zərər hərəkətsiz yerə toxunubsa, DNT-nin təkrarlanması prosesi baş verdikdə xətanın ciddi nəticələri olmayacaq. Müəyyən bir genin nukleotid ardıcıllığı uyğunsuzluqla görünə bilər. Onda vəziyyət fərqlidir və həm bu hüceyrənin ölümü, həm də bütün orqanizmin ölümü mənfi nəticəyə çevrilə bilər. Onu da nəzərə almaq lazımdır ki, gen mutasiyaları mutasiya dəyişkənliyinə əsaslanır və bu, genofondu daha plastik edir.
Metilləşmə
Sintez zamanı və ya ondan dərhal sonra zəncirvari metilləşmə baş verir. İnsanlarda bu prosesin xromosomların əmələ gəlməsi və gen transkripsiyasını tənzimləmək üçün zəruri olduğuna inanılır. Bakteriyalarda bu proses DNT-ni fermentlər tərəfindən kəsilməkdən qorumağa xidmət edir.
