ДНК-синтез - это просто!

Еще на уроках биологии мы узнали, что ДНК – универсальный носитель для генетических данных у всех живых существ, исключая РНК-вирусы. ДНК-синтез – это процесс, который необходим для создания новых дезоксирибонуклеиновых кислот.

Видео: Как выглядит клещ напившийся крови. Это просто ЖЕСТЬ.

Молекула ДНК была впервые открыта в середине 20 века двумя учеными, которыми были Дж. Уотсон и Ф. Крик, за что они, собственно, и получили знаменитую Нобелевскую премию. Сама молекула ДНК – двойная нить, которая закручивается в спираль. Нити состоят из нуклеотидов, которые соединены последовательно. Один нуклеотид включает в себя одно основание (азотистое), которых всего четыре: цитозин, тимин, аденин и гуанин. Именно эти основания и связываются с дезоксирибозой, а к самим основаниям прикрепляется фосфатная группа.

ДНК-синтез – это не такой сложный процесс, как может показаться на первый взгляд. Если подумать, то для начала нужно разобраться, что же такое синтез. Это процесс объединения чего-либо в одно целое. Образование новой молекулы ДНК проходит в несколько этапов:

Видео: 3. РНК и синтез белка (9 класс) - биология, подготовка к ЕГЭ и ОГЭ

1. ДНК-топоизомераза, располагаясь перед вилкой репликации, разрезает ДНК для того, чтобы облегчить ее расплетание и раскручивание.
2. ДНК-хеликаза вслед за топоизомеразой влияет на процесс «расплетения» спирали ДНК.
3. Связывающие ДНК-белки осуществляют связывание нитей ДНК, а также проводят их стабилизацию, не допуская их прилипания друг к другу.
4. ДНК-полимераза синтезирует ведущую цепь дочерней ДНК.

Этими четырьмя этапами и заканчивается синтез, протекающий на материнской молекуле ДНК. После этого начинается синтез отстающей цепи.

1. После того как одна нить ДНК будет стабилизирована и расплетена, к ней будет присоединена ДНК-полимераза "альфа", которая проведет синтез так называемой затравки. Стоит заметить, что на данном этапе происходит синтез РНК-фрагмента. То есть в процессе образования новой молекулы ДНК организму необходимы и рибонуклеотиды. После синтеза данный фермент будет удален с нити ДНК, на которую был ранее прикреплен. Следующим ферментом, который будет присоединен к нити, станет эпсилон ДНК-полимераза.
2. Названный выше фермент продолжает удлинять затравку, но использует для этого дезоксирибонуклеотиды, а не рибонуклеотиды, как одноименный альфа-фермент. В результате этого образуется цельная цепочка, которая составляется из двух частей: ДНК и РНК. Данный фермент удаляется с цепи тогда, когда будет встречена затравка предыдущего фрагмента.
3. ДНК–полимераза "бета" служит для удаления рибонуклеотидов и замещения их дезоксирибонуклеотидами.
4. ДНК–лигаза сшивает оба фрагмента Оказаки. На этом оканчивается ДНК-синтез. Это завершающий его этап.

Для чего же нам необходим синтез ДНК и почему этот процесс так важен? Чтобы понять это, достаточно лишь задуматься о том, для чего же нам нужны дезоксирибонуклеиновые кислоты. Их главная функция - хранение генетической информации, которая впоследствии будет передана потомкам. Именно этой функцией и обуславливается столь высокая важность ДНК. В связи с тем, что в ней хранится вся информация о генах, ее изучению уделяется особая важность. Надеемся, что ученые добьются больших успехов в данной сфере науки.