Varför beskrivs DNA-replikation som semikonservativ

DNA är en dubbelsträngad molekyl. En av de två strängarna av DNA är en originalsträng medan den andra är den nyssyntetiserade strängen. Eftersom en av de två strängarna av DNA alltid är bevarad anses DNA-replikation som en semikonservativ process.

DNA-replikation är processen att syntetisera nytt DNA. Det syntetiserar en ny DNA-sträng genom att lägga till komplementära nukleotider till mallsträngen. DNA-polymeras är enzymet som är ansvarigt för syntesen av ny DNA-sträng.

Viktiga områden som omfattas

1. Vad är DNA-replikation
     - Definition, steg, funktion
2. Varför beskrivs DNA-replikation som semikonservativ
     - Syntes av en ny DNA-strand

Nyckelord: DNA-replikation, förlängning, Initiering, Lagging Strand, Ledande Strand, Original Strand, Avslutande

Vad är DNA-replikation

DNA-replikation är den cellulära processen genom vilken en exakt replika av en särskild DNA-molekyl produceras med användning av de ursprungliga DNA-strängarna som mallar. De tre stegen av DNA-replikation är initiering, förlängning och avslutning. De initiering av DNA-replikation sker vid ursprunget för replikation av kromosomen. När DNA-polymeras binder till replikationsstart börjar det att tillsätta nukleotider till 3'-änden av RNA-primern. RNA-primer syntetiseras av RNA-primas. Tillväxten/förlängning av den nya DNA-strängen sker i 3'-5'-riktningen. Båda DNA-strängarna fungerar som mallar. De avlindade DNA-strängarna bildar en replikationsgaffel. DNA-replikation vid replikationsgaffeln visas i Figur 1.

Figur 1: DNA-replikation

Huvudfunktionen hos DNA-polymeras vid DNA-replikation är att tillsätta komplementära nukleotider till odlingskedjan. Socker-fosfatskelettet bildas av fosfodiesterbindningsbildningen mellan den proximala fosfatgruppen och 3'OH av pentosringen hos inkommande nukleotid. De uppsägning av DNA-replikation sker i de telomera områdena av kromosomen.

Varför beskrivs DNA-replikation som semikonservativ

Eftersom DNA är en dubbelsträngad molekyl, tjänar båda strängarna som mallar i DNA-replikation. Följaktligen sker DNA-replikation dubbelriktad vid replikationsgaffeln. En mallsträng går emellertid i 5 'till 3' riktningen medan den andra mallsträngen löper i 3'-5'-riktningen. Strängen med 5'-3'-riktning kallas den ledande strängen, eftersom en kontinuerlig DNA-replikation uppträder på den strängen. Den andra strängen med 3 'till 5' riktning kallas den släpande strängen. Den syntetiseras som bitar som heter Okazaki-fragment. Bi-riktning DNA-replikation visas i figur 2.

Figur 2: Bi-riktning DNA-replikation

Eftersom båda strängarna tjänar som mallar i DNA-replikation, är ett särskilt dubbelsträngat DNA sammansatt av en gammal sträng och en nyssyntetiserad sträng. Den gamla strängen tjänar som mall för replikering, som bildar den nya strängen, som kompletterar mallsträngen. Därför består varje DNA-molekyl av en original DNA-sträng tillsammans med en nyligen syntetiserad DNA-sträng. Eftersom en av de två strängarna av DNA inte förändras eller konserveras, anses DNA-replikation som en semikonservativ process. Semikonservativ DNA-replikation visas i figur 3.

Figur 3: Semikonservativ DNA-replikation

Den semikonservativa DNA-replikationen tillåter DNA-reparationsmekanismer att fungera på den nyssyntetiserade DNA-strängen.

Slutsats

DNA-replikation är en semikonservativ process eftersom en av de två strängarna i dubbelsträngad DNA är en original DNA-sträng, som tjänade som mall för syntesen av den nya strängen. Eftersom en av de två strängarna alltid konserveras anses DNA-replikation som en semiconservativ process.

Referens:

1. "Semi-konservativ DNA-replikation: Meselson och Stahl." Nature News, Nature Publishing Group, tillgänglig här.

Image Courtesy:

1. "DNA Replication" (Publci Domain) via Public Domain Files
2. "DNA-replikering delad" Av I, Madprime (CC BY-SA 3.0) via Commons Wikimedia
3. "Semikonservativ replikering" Av Lizanne Koch - lgkoch - eget arbete med kemdraw (Public Domain) via Wikimedia Commons