Репликация днк механизм и биологическое значение


Понятие и основа репликации 2. Процесс репликации ДНК 3. Основные ферменты репликации ДНК 4. Репликация у прокариотов и эукариотов Заключительная часть Список использованной литературы Введение Вся информация о строении и функционировании любого организма содержится в закодированном виде в его генетическом материале, основу которого у подавляющего числа организмов составляет ДНК.

Роль ДНК заключается в хранении и передаче генетической наследственной информации в живых организмах. Чтобы эта информация могла передаваться от одного поколения клеток и организмов к другому, необходимо её точное копирование и последующее распределение её копий между потомками.

А Репликация ДНК. Основные этапы и механизм

Процесс, с помощью которого создаются копии молекулы ДНК, называется репликацией. Перед тем как разделится, клетки с помощью репликации создают копию своего генома, и в результате клеточного деления в каждую дочернюю клетку переходит одна копия. Благодаря этому, генетическая информация, содержащаяся в родительской клетке, не исчезает, а сохраняется и передаётся потомкам.

В случае многоклеточных организмов передача этой информации осуществляется с помощью половых клеток, образующихся в результате мейотического деления и также несущих копию генома гаплоидного. Их слияние приводит к объединению двух родительских геномов в одной клетке зиготе. Из неё развивается организм, клетки которого несут генетическую информацию обоих родительских организмов. Таким образом, основное значение репликации заключается в снабжении потомства генетической информацией. Для обеспечения стабильности организма и вида ДНК должна реплицироваться полностью и с очень высокой точностью, что обеспечивается функционированием определённого набора белков.

Замечательной особенностью ДНК является то, что она несёт гены кодирующие эти белки, и, таким образом, информация о механизме её собственного удвоения закодирована в ней самой. Понятие и основа репликации Репликация позднелат. Репликация ДНК — это процесс синтеза дочерней молекулы дезоксирибонуклеиновой кислоты, который происходит в процессе деления клетки на матрице родительской молекулы ДНК.

При этом генетический материал, зашифрованный в ДНК, удваивается и делится между дочерними клетками. Репликацию ДНК осуществляет фермент ДНК-полимераза. В основе механизма репликация лежит ферментативный синтез дезоксирибонуклеиновой кислоты ДНК или рибонуклеиновых кислот РНК , осуществляемый по матричному принципу. Предложенная в Дж. Криком модель строения ДНК — так называемая двойная спираль — с одной стороны, объяснила, каким образом записана генетическая информация в молекуле ДНК, с другой — позволила понять и экспериментально изучать химические механизмы удвоения генетического материала.

Строгая специфичность спаривания азотистых оснований в молекуле ДНК обусловливает комплементарность последовательностей оснований в двух цепях и обеспечивает высокую точность Репликация Пара гуанин — цитозин стабилизируется тремя водородными связями, пара аденин — тимин — двумя, что резко снижает вероятность неправильного спаривания оснований.

Согласно Уотсону и Крику, процесс Репликация ДНК предусматривает: В результате из одной двухцепочечной ДНК возникают две подобные молекулы, причём в каждой из дочерних молекул одна полинуклеотидная цепь родительская, а другая — синтезированная заново полуконсервативный механизм Репликация.

У вирусов и фагов, имеющих однонитевую ДНК, Репликация идёт особым образом. По такому же принципу происходит Репликация РНК-содержащих вирусов и фагов. У высших организмов — эукариотов, клетки которых содержат сформированное ядро, основную генетическую функцию несут сложно организованные структуры — хромосомы, состоящие из ДНК, РНК, белков и других веществ.

В интерфазе, предшествующей делению клеток см. Митоз, Мейоз , осуществляется Репликация ДНК и других компонентов хромосом; затем удвоенные хромосомы разъединяются и распределяются равномерно между дочерними клетками.

Хеликаза, топоизомераза и ДНК-связывающие белки расплетают ДНК, удерживают матрицу в разведённом состоянии и вращают молекулу ДНК. Правильность репликации обеспечивается точным соответствием комплементарных пар оснований и активностью ДНК-полимеразы, способной распознать и исправить ошибку.

Репликация у эукариот осуществляется несколькими разными ДНК-полимеразами. Далее происходит закручивание синтезированных молекул по принципу суперспирализации и дальнейшей компактизации ДНК. Цепи молекулы ДНК расходятся, образую репликационную вилку, и каждая из них становится матрицей, на которой синтезируется новая комплементарная цепь. В результате образуются две новые двуспиральные молекулы ДНК, идентичные родительской молекуле. Каждая молекула ДНК состоит из одной цепи исходной родительской молекулы и одной вновь синтезированной цепи.

Такой механизм репликации называется полуконсервативным. В настоящее время этот механизм считается доказанным благодаря опытам Мэтью Мезельсона и Франклина Сталя г. Ранее существовали и две другие модели: Процесс репликации ДНК В процессе репликации двойная спираль ДНК, состоящая из двух комплементарных полинуклеотидных цепей, раскручивается на отдельные цепи и одновременно начинается синтез новых полинуклеотидных цепей; при этом исходные цепи ДНК играют роль матриц.

Новая цепь, синтезирующаяся на каждой из исходных цепей, идентична др. Когда процесс завершается, образуются две идентичные двойные спирали, каждая из к-рых состоит из одной старой исходной и одной новой цепи рис. Таким образом от одного поколения к другому передается только одна из двух цепей, составляющих исходную молекулу ДНК, — так называемый полуконсервативный механизм репликации.

Главная Новое Топ Добавить реферат Поиск Контакты. Главная Новые рефераты Популярные Добавить реферат Поиск Контакты.

Смотри также