سنتز DNA به عنوان بخشی از همانند سازی DNA رخ می دهد. DNA حامل اطلاعات ژنتیکی است و کلیه فرایندهای زندگی را کنترل می کند. این در انسان مانند هسته دیگر موجودات زنده در هسته سلول قرار دارد. DNA به شکل یک رشته دوتایی است ، شبیه به یک نردبان طناب پیچ در پیچ ، که مارپیچ نامیده می شود. این مارپیچ مضاعف از دو DNA تشکیل شده است مولکول ها. هر دو رشته تک مکمل از یک ستون فقرات تشکیل شده است قند مولکول ها (deoxyribose) و فسفات باقی مانده ، که به آنها چهار نیتروژن آلی است پایگاه گوانین ، آدنین ، سیتوزین و تیمین متصل می شوند. این دو رشته از طریق به یکدیگر متصل می شوند هیدروژن پیوند بین مخالف ، به اصطلاح مکمل ، پایگاه. در اینجا ، با توجه به اصل جفت سازی پایه مکمل ، ارتباط فقط بین گوانین و سیتوزین از یک طرف و آدنین و تیمین از سوی دیگر امکان پذیر است.
سنتز DNA چیست؟
سنتز DNA به عنوان بخشی از همانند سازی DNA رخ می دهد. DNA حامل اطلاعات ژنتیکی است و کلیه فرایندهای زندگی را کنترل می کند. برای تکثیر DNA ، فرایند سنتز DNA لازم است. این ساختمان از اسید دئوکسی ریبونوکلئیک (مخفف DNA یا DNA). آنزیم تعیین کننده در این فرآیند DNA پلیمراز است. فقط از این طریق تقسیم سلولی امکان پذیر است. برای تکثیر ، رشته دوگانه DNA پیچیده شده ابتدا توسط آن باز می شود آنزیم ها به عنوان هلیكازها و توپوایزومرازها شناخته می شوند و دو رشته مجزا از یكدیگر جدا می شوند. به این آمادگی برای همانندسازی اولیه ، شروع می گویند. اکنون قطعه ای از RNA سنتز شده است که DNA پلیمراز به عنوان نقطه شروع فعالیت آنزیمی خود به آن نیاز دارد. در طول کشیدگی زیر (کشش رشته) ، هر رشته منفرد می تواند توسط DNA پلیمراز به عنوان الگویی برای سنتز DNA همتای مکمل استفاده شود. از آنجا که یکی از پایگاه فقط می تواند با پایه دیگری پیوند ایجاد کند ، استفاده از یک رشته برای بازسازی رشته متناظر دیگر امکان پذیر است. این تخصیص بازهای مکمل وظیفه DNA پلیمراز است. قند-فسفات ستون فقرات رشته DNA جدید توسط لیگاز متصل می شود. این امر باعث ایجاد دو رشته دوگانه DNA جدید می شود كه هر یك شامل یك رشته از مارپیچ DNA قدیمی است. بنابراین مارپیچ دوتایی جدید نیمه محافظه کارانه نامیده می شود. هر دو رشته مارپیچ دوتایی دارای قطبی هستند که نشانگر جهت گیری آن است مولکول ها. جهت دو مولکول DNA در مارپیچ مخالف است. با این حال ، از آنجا که DNA پلیمراز فقط در یک جهت کار می کند ، فقط رشته ای که در جهت مربوطه است می تواند به طور مداوم ساخته شود. رشته دیگر قطعه قطعه سنتز می شود. بخشهای DNA حاصل که به اصطلاح قطعات Okazaki نیز معروف هستند ، سپس توسط لیگاز بهم متصل می شوند. خاتمه سنتز DNA با کمک کوفاکتورهای مختلف خاتمه نامیده می شود.
کارکرد و وظیفه
از آنجا که طول عمر اکثر سلولها محدود است ، سلولهای جدید باید دائماً از طریق تقسیم سلولی در بدن تشکیل شوند تا جایگزین سلولهای مرده شوند. به عنوان مثال ، قرمز خون سلولهای موجود در بدن انسان به طور متوسط 120 روز طول عمر دارند ، در حالی که فقط بعد از یک یا دو روز برخی از سلولهای روده ای نیاز به سلولهای جدید دارند. این به تقسیم سلولی میتوزیک نیاز دارد ، که در آن دو سلول دختر یکسان و جدید از یک سلول مادر ایجاد می شود. هر دو سلول به مجموعه کاملی از ژن ها احتیاج دارند ، بنابراین برخلاف سایر اجزای سلول ، نمی توان به سادگی این تقسیم را انجام داد. برای اطمینان از از دست رفتن هیچ اطلاعات ژنتیکی در هنگام تقسیم ، DNA باید قبل از تقسیم کپی شود ("تکثیر"). تقسیمات سلولی نیز در طی بلوغ سلولهای زایای زن و مرد (تخمک و.) انجام می شود نطفه سلول ها). با این حال ، در تقسیمات میوتیکی که اتفاق می افتد ، DNA تکثیر نمی شود زیرا کاهش نصف DNA مورد نظر است. وقتی تخم مرغ و نطفه فیوز ، تعداد کامل کروموزوم، حالت بسته بندی DNA ، دوباره حاصل می شود. DNA برای عملکرد بدن انسان و سایر ارگانیسم ها ضروری است ، زیرا پایه و اساس آن است پروتئین ها. ترکیبی از سه باز متوالی هر یک اسید آمینه را نشان می دهد ، از این رو اصطلاح کد سه گانه است. هر سه پایه پایه از طریق پیام رسان RNA (mRNA) به یک اسید آمینه تبدیل می شود. اینها اسیدهای آمینه سپس در پلاسمای سلول پیوند داده می شوند تا تشکیل شوند پروتئین هاmRNA با DNA فقط در یک اتم در هسته متفاوت است قند باقی مانده از ستون فقرات و در برخی از پایه ها. بنابراین MRNA عمدتا به عنوان یک حامل اطلاعات برای انتقال اطلاعات ذخیره شده در DNA از هسته به سیتوپلاسم عمل می کند.
بیماری ها و اختلالات
ارگانیسم ناتوان در سنتز DNA زنده نخواهد بود ، زیرا سلولهای جدید باید حتی در طول رشد جنینی به طور مداوم با تقسیم سلولی تشکیل شوند. با این حال ، خطاهایی در سنتز DNA ، یعنی پایه هایی که فرد به اشتباه وارد شده و از اصل جفت شدن پایه مکمل پیروی نمی کند ، نسبتاً غالباً رخ می دهد. به همین دلیل ، سلول های انسانی دارای سیستم های ترمیم هستند. اینها بر اساس است آنزیم ها که رشته دوگانه DNA را کنترل می کند و بازها را با مکانیسم های مختلف وارد شده نادرست اصلاح می کند. به عنوان مثال ، می توان با توجه به اصل سنتز توضیح داده شده ، اطراف پایه نادرست را برش داد و دوباره ساخت. با این وجود ، اگر سیستم های ترمیم DNA سلول معیوب یا بیش از حد زیاد باشد ، عدم تطابق بازها ، به اصطلاح جهش ، می تواند جمع شود. این جهش ها باعث بی ثباتی ژنوم می شوند و احتمال بروز خطاهای جدید در روند سنتز DNA را افزایش می دهند. تجمع چنین جهش هایی می تواند رهبری به سرطان. در این فرآیند ، برخی از ژن ها a سرطاناثر محرک (افزایش عملکرد) در نتیجه جهش ، در حالی که ژن های دیگر اثر محافظتی خود را از دست می دهند (از دست دادن عملکرد). با این حال ، در برخی از سلول ها ، افزایش میزان خطا حتی سازگارتر است ، مانند سلولهای خاص انسان سیستم ایمنی بدن.
