DNA合成:功能,任务,作用和疾病

DNA 合成是 DNA 复制的一部分。 DNA是遗传信息的载体,控制着所有的生命过程。 与所有其他生物体一样,它位于人类细胞的细胞核中。 DNA呈双链形式,类似于缠绕的绳梯,称为螺旋。 这个双螺旋由两个 DNA 组成 分子. 两条互补的单链中的每一条都由一个主链组成 分子 (脱氧核糖)和 磷酸盐 残留物,其中四种有机氮 基础 连接有鸟嘌呤、腺嘌呤、胞嘧啶和胸腺嘧啶。 两条线通过 加氢 对立之间的键,所谓的互补, 基础. 这里,根据碱基互补配对的原理,连接只能一方面是鸟嘌呤和胞嘧啶,另一方面是腺嘌呤和胸腺嘧啶。

什么是DNA合成?

DNA 合成是 DNA 复制的一部分。 DNA是遗传信息的载体,控制着所有的生命过程。 为了使DNA复制,DNA合成过程是必要的。 它描述了建筑 脱氧核糖核酸 (缩写为 DNA 或 DNA)。 这个过程中的决定性酶是 DNA 聚合酶。 只有这样,细胞分裂才有可能。 为了复制,卷曲的 DNA 双链首先被解开 称为解旋酶和拓扑异构酶,两条单链彼此分开。 这种为实际复制做的准备称为启动。 现在合成了一段 RNA,DNA 聚合酶需要它作为其酶活性的起点。 在随后的延伸(链延伸)过程中,每条单链都可以被 DNA 聚合酶用作模板来合成互补的对应 DNA。 由于其中之一 基础 只能与另一个碱基形成键,因此可以使用单链重建另一条相应的链。 这种互补碱基的分配是 DNA 聚合酶的任务。 这 磷酸盐 然后通过连接酶连接新 DNA 链的骨架。 这会产生两条新的 DNA 双链,每条都包含一条来自旧 DNA 螺旋的链。 因此,新的双螺旋被称为半保守的。 双螺旋的两条链都有一个极性,表明它的方向 分子. 螺旋中的两个 DNA 分子的方向相反。 然而,由于DNA聚合酶只在一个方向起作用,因此只能连续构建相应方向的链。 另一条链是一条一条合成的。 产生的 DNA 片段,也称为冈崎片段,然后通过连接酶连接在一起。 在各种辅助因子的帮助下终止 DNA 合成称为终止。

功能与任务

由于大多数细胞的寿命有限,因此必须通过细胞分裂在体内不断形成新细胞以取代死亡的细胞。 例如,红色 血液 人体内的细胞平均寿命为120天,而一些肠道细胞只需要一两天就需要被新细胞取代。 这需要有丝分裂细胞分裂,其中从母细胞产生两个新的相同子细胞。 两种细胞都需要完整的基因集,因此与其他细胞成分不同,不能简单地将其分开。 为确保在分裂过程中不丢失遗传信息,必须在分裂前复制(“复制”)DNA。 细胞分裂也发生在雄性和雌性生殖细胞(卵和 精子 细胞)。 然而,在发生的减数分裂中,DNA 不会复制,因为需要减少一半的 DNA。 当鸡蛋和 精子 保险丝,完整数量 染色体,DNA 的包装状态,然后再次实现。 DNA 对人体和所有其他生物的功能至关重要,因为它是合成以下物质的基础 蛋白质. 三个连续碱基的组合每个代表一个氨基酸,因此称为三联体代码。 每个碱基三联体通过信使 RNA (mRNA) 被“翻译”成氨基酸; 这些 氨基酸 然后在细胞浆中连接形成 蛋白质. mRNA 与 DNA 仅在一个原子不同 骨架和某些碱基中的残基。 因此,mRNA 主要用作将存储在 DNA 中的信息从细胞核传输到细胞质的信息载体。

疾病与失调

不能合成 DNA 的生物体将无法生存,因为即使在胚胎发育过程中,也必须通过细胞分裂不断形成新细胞。 然而,DNA 合成中的错误,即不遵循互补碱基配对原则的个别错误插入碱基,相对频繁地发生。 因此,人体细胞具有修复系统。 这些是基于 控制 DNA 双链并通过各种机制纠正错误插入的碱基。 例如,根据解释的合成原理,可以切除和重建不正确碱基周围的区域。 然而,如果细胞的 DNA 修复系统有缺陷或过载,碱基错配,即所谓的突变,就会累积。 这些突变破坏了基因组的稳定性,增加了 DNA 合成过程中出现新错误的可能性。 这种突变的积累可以 癌症. 在这个过程中,一些基因获得了 癌症- 作为突变的结果的促进作用(功能获得),而其他基因失去其保护作用(功能丧失)。 然而,在某些细胞中,甚至需要增加错误率以使其更具适应性,例如在人类的某些细胞中 免疫系统.