Κεφαλαιο 2: Αντιγραφη, εκφραση και Ρυθμιση Της Γενετικης Πληροφοριας Flashcards
(12 cards)
Πως φανταστηκε ο Watson και ο Crick την αντιγραφη του DNA?
Οι Γουάτσον και Κρικ φαντάστηκαν μία διπλή έλικα η οποία ξετυλίγεται και κάθε αλυσίδα λειτουργεί σαν καλούπι για τη σύνθεση μίας νέας συμπληρωματικής αλυσίδας. Έτσι τα δύο θυγατρικά μόρια που προκύπτουν είναι πανομοιότυπα με το μητρικό και καθένα αποτελείται από μία παλιά και μία νέα αλυσίδα. Ο μηχανισμός αυτός ονομάστηκε ημισυντηρητικος.
Τι διαθέτουν τα κύτταρα για την αντιγραφη;
Ειναι ιδιος ο μηχανισμος σε ευκ και προκ κυτταρα;
Τα κύτταρα διαθέτουν ένα σημαντικό οπλοστάσιο εξειδικευμένων ενζύμων και άλλων πρωτεϊνών που λειτουργούν ταυτόχρονα και καταλύουν τις χημικές αντιδράσεις της αντιγραφής με μεγάλη ταχύτητα και ακρίβεια. Τα βασικά στάδια του μηχανισμό της αντιγραφής παρουσιάζουν σημαντικές ομοιότητες και σε προκαρυωτικά και σε ευκαρυωτικά κύτταρα
Απο που αρχιζει η αντιγραφη;
Η αντιγραφή την DNA αρχίζει από καθορισμένα σημεία που ονομάζονται θέσεις έναρξης της αντιγραφής.
Πως αντιγραφονται τα βακτηριακα μορια DNA?
Το κυκλικό βακτηριακό DNA έχει μόνο μία ΘΕΑ και αντιγράφεται κάτω από ευνοϊκές συνθήκες σε λιγότερο από 30 λεπτα.
Πως αντιγραφεται το DNA στα ευκαρυωτικα κυτταρα;
Στα ευκαρυωτικά κύτταρα πριν την αντιγραφή Το DNA κάθε χρωμοσώματος είναι ένα μακρύ γραμμικό μόριο το οποίο έχει πολυάριθμες θέσεις έναρξης αντιγραφής. Έτσι το DNA των ευκαρυωτικών κυττάρων αντιγράφεται ταυτόχρονα από εκατοντάδες σημεία σε όλο το μήκος του και στη συνέχεια τα τμήματα που δημιουργούνται ενώνονται μεταξύ τους.
Πως αρχίζει η αντιγραφή;
Για να αρχίσει αντιγραφή του DNA είναι απαραίτητο να ξετυλιχτούν στις θέσεις έναρξης αντιγραφής οι δύο αλυσίδες. Αυτό επιτυγχάνεται με τη βοήθεια ειδικών ενζύμων που σπάζουν τους δεσμούς υδρογόνου μεταξύ των δύο αλυσίδων. Τα ένζυμα αυτά ονομάζονται DNA ελικάσες.
Όταν ανοίξει η διπλή έλικα δημιουργείται μία θηλια η οποία αυξάνεται και προς τις δύο κατευθύνσεις. Οι θηλιες αυτές είναι ορατές με ηλεκτρονικό μικροσκόπιο.
Περιγραψτε την διαδικασια της αντιγραφης.
Τα κύρια ένζυμα που συμμετέχουν στην αντιγραφή του DNA ονομάζονται DNA πολυμεράσες. Επειδή τα ένζυμα αυτά δεν έχουν τη δυνατότητα να αρχίσουν την αντιγραφή, το κύτταρο έχει ένα ειδικό σύμπλοκο που αποτελείται από πολλά ένζυμα το Πριμοσωμα, το οποίο συνθέτει στις θέσεις έναρξης αντιγραφής μικρά τμήματα RNA, συμπληρωματικά προς τις μητρικές αλυσίδες, τα οποία ονομάζονται πρωταρχικά τμήματα. DNA πολυμεράσες επιμηκύνουν τα πρωταρχικά τμήματα, τοποθετώντας συμπληρωματικά δεοξυριβονουκλεοτιδια απέναντι από τις μητρικές αλυσίδες του DNA. Τα νέα μόρια DNA αρχίζουν να σχηματίζονται καθώς δημιουργούνται δεσμοί υδρογόνου μεταξύ των συμπληρωματικών αζωτούχων βάσεων των δεοξυριβονουκλεοτιδιων. DNA πολυμεράσες επιδιορθώνουν επίσης λάθη που συμβαίνουν κατά τη διάρκεια της αντιγραφής. Μπορούν να βλέπουν και να απομακρύνουν νουκλεοτιδια που οι ιδιες τοποθετούν, κατά παράβαση του κανόνα της συμπληρωματικότητας, και να τοποθετούν τα σωστά. Ταυτόχρονα DNA πολυμεράσες απομακρύνουν τα πρωταρχικά τμήματα RNA και τα αντικαθιστούν με τμήματα DNA.
Πως λειτουργουν οι DNA πολυμερασες;
Η DNA πολυμεράσες λειτουργούν μόνο προς καθορισμένη κατεύθυνση και τοποθετούν τα νουκλεοτιδια στο ελεύθερο τρία άκρο της δεοξυριβόζης του τελευταίο νουκλεοτιδίου κάθε αναπτυσσόμενης αλυσίδας. Έτσι λέμε ότι η αντιγραφή γίνεται με προσανατολισμό πέντε προς τρία. Κάθε νέο συντιθέμενη αλυσίδα θα έχει προσανατολισμό πέντε προς τρία. Έτσι σε κάθε διπλή έλικα που παράγεται οι δύο αλυσίδες θα είναι αντιπαράλληλες. Για να ακολουθηθεί αυτός ο κανόνας σε κάθε τμήμα DNA που γίνεται αντιγραφή, η σύνθεση του DNA είναι συνεχης στην μία αλυσίδα και ασυνεχης στην άλλη. Τα κομμάτια της ασυνεχούς αλυσίδας συνδέονται μεταξύ τους με τη βοήθεια ενός ενζύμου, την DNA δεσμάση. Το ίδιο ένζυμο συνδέει και όλα τα κομμάτια που προκύπτουν από τις διάφορες θέσεις έναρξης αντιγραφής
Πως ειναι τοσο ακριβης διαδικασια η αντιγραφη;
Το κυτταρο ελεγχει αν η αλληλουχια βασεων του DNA ειναι σωστη. Η αντιγραφη του DNA ειναι απιστευτα ακριβης, μονο 1/100.00 νουκλεοτιδια μπορει να ενσωματωθει λαθος. Τα λαθη που δεν επιδιορθωνονται απο τις DNA πολυμερασες επιδιορθωνονται σε μεγαλο ποσοστο απο ειδικα επιδιορθωτικα ενζυμα. Ετσι ο αριθμος των λαθων περιοριζεται σε 1/10^10.
Ποιες πληροφοριες περιεχει το DNA?
Το DNA περιέχει αποθηκευμένες ακριβείς οδηγίες οι οποίες καθορίζουν τη δομή και τη λειτουργία του οργανισμού. Ταυτόχρονα περιέχει την πληροφορία για τον αυτοδιπλασιασμό του, εξασφαλίζοντας έτσι την Μεταβίβαση των γενετικών οδηγιων από ένα κύτταρο στα θυγατρικά του και από έναν οργανισμό στους απογόνους του.
Ποια είναι τα βήματα για την έκφραση της πληροφορίας που υπάρχει στα DNA;
Το πρώτο βήμα για την έκφραση της πληροφορίας που υπάρχει στο DNA είναι η μεταφορά της στο RNA με την διαδικασία της μεταγραφής. Το RNA μεταφέρει με τη σειρά του, μέσω της διαδικασίας της μετάφρασης, την πληροφορία στις πρωτεΐνες που είναι υπεύθυνες για τη δομή και τη λειτουργία των κυττάρων και κατεπέκταση και των οργανισμών.
Τι είναι γονίδιο;
Η γενετική πληροφορία είναι η καθορισμένη σειρά των βάσεων, όπως η πληροφορία μιας γραπτής φρασης είναι η σειρά των γραμμάτων που την αποτελούν. Η πληροφορία υπάρχει σε τμήματα του DNA με συγκεκριμένη ακολουθία, τα γονίδια. Αυτά, διαμέσου της μεταγραφής και της μετάφρασης, καθορίζουν την σειρά των αμινοξέων στην πρωτεΐνη. Οι πορείες της μεταγραφής και της μετάφρασης των γονιδίων αποτελούν την γονιδιακή έκφραση.
