Ang pagkopya sa biology ay tumutukoy sa pagkopya ng impormasyong genetiko na iniimbak ng katawan ng tao sa anyo ng deoxyribonucleic acid (DNA). Tiyak enzymes kopyahin ang mga gen, pinapanatili ang kalahati ng orihinal na strand ng DNA. Samakatuwid ang biology ay tumutukoy din sa semiconservative replication.
Ano ang pagtitiklop?
Ang pagkopya ay isang proseso ng biological na dumarami deoxyribonucleic acid (DNA). Ang DNA ay isang mahabang kadena na binubuo ng apat na uri ng mga nucleoside. Ang isang nucleoside ay binubuo ng a asukal (deoxyribose) at isang nuclear acid. Sa nucleus, ang DNA ay naroroon sa anyo ng chromosomes, na binubuo ng uncoiled DNA at protina molecule. Para sa pagtitiklop, ang chromosomes uncoil at ang DNA dobleng strand ay makinis. Pagkatapos ang dalawang pantulong na mga hibla ng DNA na hiwalay sa bawat isa, tulad ng mga hanay ng ngipin sa isang siper. Pagkatapos lamang magsimula ang aktwal na pagtitiklop. Ang lahat ng mga nabubuhay na organismo ay nagpaparami ng kanilang impormasyong genetiko nang semiconservative: isang kalahati ng dobleng strand ay nananatili, habang ang pangalawang kalahati ay bagong nabuo ng enzymes. Sa unang henerasyon ng anak na babae, samakatuwid, ang bawat kopya ay nagtataglay ng kalahati ng orihinal na DNA ng parent cell; sa pangalawang henerasyon ng anak na babae, bumubuo pa rin ito ng isang kapat ng mga gen. Mas maaga pa noong 1958, ang mga mananaliksik na sina Meselson at Stahl ay napatunayan ang pagtatapos ng semiconservative. Upang magawa ito, gumamit sila ng isang marka ng biochemical kung saan nilagyan nila ng label ang DNA ng bakterya. Kinumpirma ng mga pinag-aaralan ang dami na ratio ng orihinal at bagong DNA, tulad ng hinulaang ng mga siyentista para sa pagtitiklop na semiconservative.
Pag-andar at gawain
Karamihan sa mga tao ay nag-uugnay genetika na may mana ng mga ugaling ipinapasa ng mga magulang sa kanilang mga anak. Habang ito ay isang pamilyar na pagpapaandar, malayo ito sa nag-iisang pagpapaandar ng pagtitiklop. Ang pagkopya ng DNA ay nagaganap sa katawan ng tao hindi lamang upang mabuo mga itlog at tamud. Ang bawat dibisyon ng cell ay nangangailangan ng isang kopya ng DNA. Walang cell na maaaring gumana nang walang mga gen sa nucleus - dahil ang genes ay kumokontrol sa mga proseso ng metabolic at ibigay ang mga blueprint para sa biomolecules. Apat na magkakaiba mga nucleic acid maganap sa DNA ng tao: Adenine, guanine, cytosine at thymine. Dalawa sa kanila ang bumubuo ng tinatawag na batayang pares; magkakasama sila tulad ng dalawang piraso ng isang palaisipan. Ang pagkakasunud-sunod ng mga nucleoside ay kumakatawan sa genetic code na naglalaman ng lahat ng namamana na impormasyon ng katawan ng tao. Ang kumbinasyon ng mga indibidwal na nucleoside ay maihahambing sa kombinasyon ng mga titik: bagaman ang alpabeto ay naglalaman lamang ng isang limitadong bilang ng mga titik, isang halos walang katapusang bilang ng mga salita ang maaaring mabuo mula sa kanila. Sa teoretikal, ang mga cell ay nangangailangan lamang ng isang solong strand ng DNA upang maiimbak at maipasa ang impormasyon. Gayunpaman, ang DNA ay may dalawang mga hibla na magkakabit sa bawat isa. Ang bawat piraso ng impormasyon sa gayon ay nakaimbak ng dalawang beses. Ang mga siyentipiko ay tumutukoy din sa pantulong na DNA strand bilang template. Ang dalawang kadena ay umiikot sa bawat isa upang mabuo ang katangian ng doble na helix. Mataas na dalubhasa enzymes kopyahin ang DNA sa cell nucleus. Ang mga katalista ay kilala sa biology bilang DNA polymerases at binubuo ng protina molecule. Sa ngayon, nakilala ng mga siyentista ang tatlong magkakaibang mga polymerase ng DNA, na bahagyang naiiba sa mga pagpapaandar na ginagawa nila. Ang DNA polymerases dock papunta sa isang DNA strand sa isang tiyak na lugar, na minarkahan ng panimulang aklat. Ang panimulang aklat ay isang panimulang Molekyul kung saan kinokonekta ng mga polymerase ang unang nucleoside ng bagong strand ng DNA. Nakukuha ng mga enzyme ang enerhiya para sa kanilang trabaho sa pamamagitan ng paghahati ng dalawa pospeyt residues mula sa mga nucleoside, na ginagamit nila bilang mga bloke ng gusali. Mula sa panimulang aklat, ang mga polymerase ay gumagana mula sa 5 ′ na dulo hanggang sa 3 ′ na dulo. Nangyayari ito sa parehong mga hibla ng DNA ng mga orihinal na gene nang sabay-sabay. Sa isa sa mga hibla, ang mga enzyme ay maaaring magpatuloy nang tuluy-tuloy at idagdag ang pantulong na nucleic bases isa-isa. Gayunpaman, dahil ang kabaligtaran na strand ay nakasalamin at sa gayon ay nagpapatuloy sa "maling" pagkakasunud-sunod, ang pagtitiklop ay nagaganap doon bilang isang hindi nagpatuloy na pagbubuo. Kinokopya din ng mga polymerase ang DNA sa template na nagsisimula sa panimulang aklat; gayunpaman, maaari lamang silang mag-synthesize ng mga fragment dahil paulit-ulit silang nagagambala ng proseso. Ang tinaguriang mga fragment ng Okazaki ay kalaunan ay sumali sa isa pang enzyme - isang DNA polymerase din. Pinupunan ng DNA polymerase na ito ang mga puwang sa pagitan ng mga fragment ng Okazaki sa pamamagitan din ng pagdaragdag ng mga pantulong na nucleoside sa template ng strand. Pagkatapos, ang isang DNA ligase ay lumilipat sa bagong dobleng strand at maiugnay ang mga nakahanay na mga nucleoside sa isang solidong kadena.
Mga karamdaman at karamdaman
Ang mga error sa pagtitiklop ay maaari mamuno sa pag-unlad ng sakit sa genetic nang walang pagkakaroon ng isang tiyak na sakit. Paminsan-minsan, isinasama ng DNA polymerase ang maling nucleoside sa bagong DNA strand. Ang nasabing error ay tinatawag na isang point mutation sa biology. Sa isa pang uri ng pagbago, ang pagpasok, ang mga enzyme ay nagsisingit ng isang napakaraming mga nucleoside sa panahon ng pagtitiklop. Inililipat nito ang grid na naghahati sa mga nucleoside sa mga pangkat ng tatlo. Isang pangkat ng tatlong porma a gene. Ang pagtanggal ay nagpapalipat din ng frame ng pagbabasa. Sa kaibahan sa pagpapasok, nilaktawan ng mga enzyme ang isang nucleoside sa panahon ng pagtitiklop: lilitaw itong tinanggal sa kopya ng DNA. Ang error na ito ay nangangahulugang ang ibang mga enzyme ay hindi mabasa nang tama ang DNA; ang resulta ay maling paggawa ng mga cell building block o mga sangkap ng messenger. Bilang isang resulta, maaaring mangyari ang mga karamdaman sa metaboliko, potensyal na humahantong sa iba't ibang mga sakit sa katawan. Gayunpaman, ang mga mutasyon ay hindi laging magreresulta sa mga sakit. Sa partikular, ang mga mutasyon ng point ay nagbibigay ng mas kaunting panganib kung mangyari ito sa loob ng mga segment ng DNA na walang praktikal na kahalagahan para sa synthes ng protina. Ang mga pagkakamali sa pagkopya ay kritikal lalo na kung ang may sira na DNA ay nagtapos sa itlog o tamud mga cell Isang embrayo na bubuo mula sa DNA na ito ay walang error-free DNA bilang karagdagan sa mutated DNA: bawat bagong kopya ng DNA nito pagkatapos ay naglalaman din ng mutation.
