نسخه برداری از dna

واضح آرشیو وب فارسی:فان پاتوق: نسخه برداری از DNA

قبل از این که نحوه نسخه برداری از مولکول DNA کشف شود، دو مدل برای آن پیشنهاد می.شد: نسخه برداری پایستار و نسخه برداری نیمه پایستار. در مدل پایستار دو رشته مولکول DNA از هم باز نمی شوند و مولکول DNA قدیمی پس از نسخه برداری دست نخورده باقی می.ماند. اما در مدل نیمه پایستار رشته های مارپیچ DNA از هم باز می.شوند و هر کدام به عنوان پایه ای برای ساخت یک مولکول جدید DNA استفاده می.شود. به این ترتیب هر یک از دو مارپیچ جدید، نیمی از DNA قدیمی را همراه خود خواهند داشت. تا اینکه در سال 1957، مسلسون (Meselson) و استال (Stahl) نشان دادند که رونویسی DNA از مدل نیمه پایستار پیروی می.کند. برای اینکه رونویسی DNA با موفقی انجام شود، حضور تعداد زیادی آنزیم ضروری است. هر یک از این آنزیم.ها وظیفه خاصی را بر عهده دارد. ابتدا تپوایزومراز رشته های بهم پیچیده DNA را از هم باز می.کند. با قطع شدن یک رشته، کشش موجود در مارپیچ هم کم می.شود. سپس آنزیم هلیکاز وارد عمل می.شود. هلیکاز از بهم پیچیدن مجدد رشته.ها جلوگیری می.کند. سپس DNA پلیمر از III بر روی رشته DNA از اتم کربن پنج ( َ5 ، یا اتم کربن پنجم موجود در گروه فسفات) به سوی اتم کربن سه ( َ3 ، یا اتم کربن سوم گروه فسفات) حرکت می.کند.

این آنزیم نوکلئوتید مکمل نوکلئوتیدهای رشته پایه را پیدا می.کند و رو به روی آن قرار می.دهد. مثلاً A را مقابل T ( و برعکس ) و C را روبه روی G می.گذارد. اما DNA پلیمراز برای شروع کار خود به یک زنجیر اولیه نیاز دارد. برای حل این مشکل، آنزیمی به نام پریماز به کار گرفته می.شود. پریماز یک مولکول کوچک RNA را همراه می.آورد تا به عنوان زنجیر اولیه DNA پلیمراز استفاده شود. وقتی که مقداری از کار DNA پلیمراز گذشت، آنزیم H RNase ، زنجیر RNA را جدا می.کند و DNA پلیمراز I جای آن را پر می.کند. پس از آن لیگاز رشته.ها را به نوکلئوتیدهای تازه متصل می.کند و مارپیچ های جدید شکل می.گیرند. در طول این فرآیند، پروتئینهای خاصی در کنار مولکول DNA قرار می.گیرند تا مولکول DNA ثابت بماند و DNA پلیمراز بتواند کار خود را به خوبی انجام دهد. نکته مهم اینجاست که DNA پلیمراز فقط می.تواند در جهت َ 5 به َ 3 کار کند؛ چون وقتی یک نوکلئوتید جدید در حال اتصال است، َ 3 پایدارتر از َ 5 است. اگر DNA پلیمراز در جهت عکس حرکت می.کرد، این خطر وجود داشت که گروه فسفات از مولکول جدا شود. درست است که DNA پلیمراز هنگام کار فقط از َ 5 به َ 3 حرکت می.کند، اما باید توجه کنید که دو رشته وجود دارد که یکی از آنها در این جهت است ولی دیگری در جهت َ 3 به َ 5 قرار گرفته است. پس یعنی وقتی DNA پلیمراز به طور پیوسته در جهت َ 5 به َ 3 کار می.کند مجبور است در فواصل زمانی کوتاهی در جهت َ 3 به َ 5 هم کار کند. ما قطعات کوچکی را که در اثر این حرکت اجباری ایجاد می.شوند، "قطعات اکازاکی Okazaki Fragment" می.نامیم. رشته ای که در جهت َ 5 به َ 3 پیش می.رود، رشته پیشرو (Leading Strand) و رشته دیگر، رشته کند (Lagging Strand) نامیده می.شود.

منبع : تبیان