DNR replikacija: Pastabos apie pusiau konservatyvią DNR replikaciją

Perskaitykite šį straipsnį, kad sužinotumėte apie DNR replikaciją: Pastabos dėl pusiau konservatyvios DNR replikacijos!

Replikacija yra anglies kopijų formavimo procesas. Tam DNR veikia kaip savo šablonas. Todėl DNR replikacija yra autokatalitinė DNR funkcija.

Paveikslėlis Pasveikinimas: ehrig-privat.de/ueg/images/dna-replic.jpg

Paprastai jis vyksta ląstelių ciklo S fazėje, kai chromosomos yra labai išplėstos. Kaip pasiūlė Watson ir Crick, DNR replikacija yra puslaidininkinė (replikacijos tipas, kuriame viena dukters dvipusio pluošto dalis yra gaunama iš tėvų, kai kita kryptis yra suformuota iš naujo).

Tai atliekama atskiriant dvi kryptis. Atskiros juostos veikia kaip šablonai. Naujosios juostos, sukurtos virš senų sričių šablonų, turės papildomų bazinių porų (A priešais T ir G priešais C). Tokiu būdu sukurtos dvi dukterinės DNR molekulės bus pagrindinės molekulės anglies kopijos, tačiau turi vieną naują grandinę ir vieną seną grandinę.

Taylor et al (1957) padalino Broad Bean (Vicia faba) šaknų galų dalijimosi ląsteles su radioaktyviu 3H turinčiu timinu, o ne įprastu timinu. Tyminas yra įtrauktas į DNR, kuris yra struktūrinis chromosomų elementas. Taylor ir kt. Nustatė, kad visos chromosomos tapo radioaktyvios.

Tada pažymėtas timinas buvo pakeistas įprasta. Kita karta turėjo radioaktyvumą viename iš dviejų kiekvienos chromosomos chromatidų, o vėlesnės kartos radioaktyvumas buvo 50% chromosomų (6.9 pav.). Tai įmanoma tik tuo atveju, jei iš dviejų chromosomos sričių, viena yra suformuota iš naujo, o kita yra išsaugota kiekvienoje replikacijoje, tai yra puslaidininkinis replikavimas.

Pusiau konservatyvią DNR replikaciją įrodė Mathew Meselson ir Franklin Stahl (1958). Daugeliui kartų jie augo Escherichia coli terpėje, turinčioje sunkų azoto izotopą, ¹⁵ NH4Cl, kol bakterinė DNR visiškai paženklinta sunkiu izotopu.

Po to žymėtos bakterijos buvo perkeltos į šviežią terpę, turinčią normalų arba ¹⁴ N azoto. Kiekvienos kartos mėginiai buvo paimti (viena karta trunka 20 minučių, kai E. coli padalija 20 minučių) ir DNR buvo tiriamas dėl sunkiojo azoto izotopo per tankio gradiento centrifugavimą naudojant cezio chloridą. Cezio chloridas yra labai vandenyje tirpus sunkusis druska.

Susiformavus centrifuguojant dideliu greičiu (pvz., 50 000 apsisukimų per minutę), druska sudaro tankio gradientą su sunkiausiu labiausiai koncentruotu regionu apačioje ir po to mažiau koncentruotu žiebtuvėliu link paviršiaus. Kai DNR maišoma su cezio chloridu, jis nusėda tam tikrame centrifugavimo aukštyje, sunkesnis link pagrindo ir lengvesnis aukštyn (6.10 pav.).

Fluorochromui, vadinamam etidžio bromidu, naudojamas kontrasto stiprinimas, nes fluorochromas yra specifinis DNR. Meselsonas ir Stahlis nustatė, kad pirmosios kartos DNR buvo hibridas arba tarpinis ( ¹⁵ N ir ¹⁴ N). Jis išsiskiria cezio chlorido tirpalu aukštesniu lygiu nei visiškai paženklinta pradinių bakterijų DNR ( ¹⁵ N ¹⁵ N). Antroji bakterijų karta po 40 minučių sudarė dviejų tipų DNR, 50% šviesos ( ¹⁴ N ^I4 N) ir 50% tarpinės ( ^{15 N4} N).

Trečioje kartos bakterijose po 60 minučių buvo dviejų tipų DNR, 25% tarpinis ( ¹⁵ N ¹⁴ N) ir 75% šviesos ( ¹⁴ N ¹⁴ N) santykiu 1: 3. Ketvirtoji karta po 80 minučių sudarė 12, 5% ¹⁵ N ¹⁴ N ir 87, 5% ¹⁴ N ¹⁴ N DNR 1: 7 santykiu.

Šis stebėjimas galimas tik tuo atveju, jei dvi DNR dvipusės grandinės atskirtos replikacijos metu ir veikia kaip šablonas naujų papildomų DNR, turinčių normalią arba ¹⁴ N, grandinių sintezei ^. N) ir viena nauja kryptis ( ¹⁴ N).

Keičiant antrąją kartą, ¹⁵ N ir ¹⁴ N DNR dvipusės grandinės atskirai veikia kaip šablonai, todėl 50% naujų DNR dupleksų turi tik normalias arba 4 N N grandines, o dar 50% turi ¹⁵ N ir ¹⁴ N sruogų (Fig. 6.11 ir 6.12). Tokiu būdu kiekvienoje replikacijoje viena pagrindinės DNR kryptis yra išsaugota dukteryje, o antroji - švieži.