Sintesis DNA

The Sintesis DNA berlaku sebagai sebahagian daripada replikasi DNA. DNA adalah pembawa maklumat genetik dan mengawal semua proses kehidupan. Pada manusia, seperti semua makhluk hidup yang lain, ia terletak di inti sel. DNA berangkai dua, mirip dengan tangga tali berpintal yang disebut heliks. Heliks berganda ini terdiri daripada dua molekul DNA. Masing-masing dari dua helai tunggal pelengkap terdiri daripada tulang belakang molekul gula (deoxyribose) dan residu fosfat, di mana empat organik, nitrogenous guanine, adenine, sitosin dan timin terikat. Kedua-dua helai terikat satu sama lain melalui ikatan hidrogen antara asas yang saling berlawanan, yang disebut pelengkap. Menurut prinsip pasangan asas pelengkap, hanya hubungan antara guanin dan sitosin di satu pihak dan adenin dan timin di sisi lain yang mungkin.

Apa itu Sintesis DNA?

Agar DNA dapat ditiru, proses sintesis DNA diperlukan. Ia menerangkan struktur asid deoksiribonukleik (disingkat DNA atau DNA). Enzim utama di sini ialah DNA polimerase. Ini adalah satu-satunya cara pembelahan sel.

Untuk replikasi, untai ganda DNA yang dipintal pertama kali dilepaskan oleh enzim, yang disebut helicases dan topoisomerases, dan kedua helai tunggal dipisahkan antara satu sama lain. Persiapan untuk replikasi sebenarnya disebut inisiasi. Kini sekeping RNA disintesis, yang diperlukan oleh polimerase DNA sebagai titik permulaan untuk aktiviti enzimatiknya.

Semasa pemanjangan berikutnya (pemanjangan helai), setiap helai tunggal dapat digunakan oleh DNA polimerase sebagai templat untuk mensintesis DNA rakan pelengkap. Oleh kerana salah satu pangkalan hanya boleh mengikat satu pangkalan yang lain, adalah mungkin untuk menggunakan satu helai untuk membina semula helai yang lain. Tugasan asas pelengkap ini adalah tugas polimerase DNA.

Tulang belakang gula-fosfat dari helai DNA baru kemudian dihubungkan oleh ligase. Ini menghasilkan dua helai ganda DNA baru, masing-masing mengandungi helai dari heliks DNA lama. Heliks berganda yang baru disebut semikonservatif.

Kedua helai heliks berganda mempunyai kekutuban yang menunjukkan orientasi molekul. Arah kedua molekul DNA dalam heliks bertentangan. Oleh kerana polimerase DNA hanya berfungsi dalam satu arah, hanya helai yang berada dalam arah yang sesuai dapat dibina secara berterusan. Helai yang lain disatukan demi satu. Segmen DNA yang dihasilkan, juga dikenali sebagai serpihan Okazaki, kemudian disatukan oleh ligase.Penamatan sintesis DNA dengan bantuan pelbagai kofaktor dikenali sebagai penamatan.

Fungsi & tugas

Oleh kerana kebanyakan sel hanya mempunyai jangka hayat yang terhad, sel-sel baru mesti terus dibentuk di dalam badan melalui pembelahan sel untuk menggantikan yang mati. Sel darah merah dalam tubuh manusia, misalnya, mempunyai jangka hayat rata-rata 120 hari, sedangkan beberapa sel usus harus diganti dengan sel baru setelah satu atau dua hari. Ini memerlukan pembelahan sel mitotik, di mana dua sel anak baru yang serupa dibuat dari sel induk. Kedua-dua sel memerlukan set gen yang lengkap, yang bermaksud bahawa, tidak seperti komponen sel lain, ia tidak boleh dibahagikan. Sehingga tidak ada maklumat genetik yang hilang semasa pembelahan, DNA mesti digandakan ("direplikasi") sebelum pembelahan.

Pembahagian sel juga berlaku semasa pematangan sel kuman lelaki dan wanita (sel telur dan sperma). Dalam pembelahan meiotik yang berlaku, DNA tidak digandakan, kerana pengurangan sebanyak separuh daripada DNA diinginkan. Apabila sel telur dan sperma menyatu, jumlah kromosom yang lengkap, keadaan pembungkusan DNA, dicapai lagi.

DNA sangat penting untuk fungsi tubuh manusia dan semua organisma lain kerana ia adalah asas untuk sintesis protein. Gabungan tiga asas berturut-turut bermaksud satu asid amino, itulah sebabnya ia disebut sebagai kod tiga. Setiap triplet asas "diterjemahkan" menjadi asid amino melalui messenger RNA (mRNA); asid amino ini kemudiannya dihubungkan dengan protein dalam plasma sel. MRNA berbeza dari DNA hanya dalam satu atom dalam residu gula tulang belakang dan dalam beberapa asas. MRNA terutama berfungsi sebagai pembawa maklumat untuk pengangkutan maklumat yang tersimpan dalam DNA dari inti sel ke dalam plasma sel.

Penyakit & penyakit

Organisme yang tidak mampu melakukan sintesis DNA tidak akan dapat dilaksanakan, kerana sel-sel baru harus dibentuk oleh pembelahan sel semasa perkembangan embrio. Kesalahan dalam sintesis DNA, iaitu individu yang tidak betul memasukkan asas yang tidak mengikuti prinsip pasangan asas pelengkap, sering berlaku. Oleh kerana itu, sel manusia mempunyai sistem pembaikan. Ini berdasarkan enzim yang mengawal helai ganda DNA dan membetulkan asas yang dimasukkan dengan betul menggunakan pelbagai mekanisme.

Untuk tujuan ini, misalnya, kawasan di sekitar pangkalan yang salah dapat dipotong dan dibina semula mengikut prinsip sintesis yang dijelaskan. Walau bagaimanapun, jika sistem pembaikan DNA sel rosak atau berlebihan, ketidakcocokan asas, yang disebut mutasi, dapat terkumpul. Mutasi ini menstabilkan genom dan dengan demikian meningkatkan kemungkinan kesalahan baru dalam proses sintesis DNA. Pengumpulan mutasi seperti itu boleh menyebabkan barah. Mutasi memberikan beberapa gen kesan penambahbaikan kanser (penambahan fungsi), sementara gen lain kehilangan kesan pelindungnya (kehilangan fungsi).

Akan tetapi, di beberapa sel, peningkatan kadar ralat bahkan diinginkan untuk menjadikannya lebih mudah disesuaikan, misalnya pada sel-sel tertentu sistem imun manusia.