Məlumat

Bunun 5'-a 3' və ya 3'-5' tel olduğunu müəyyən etmək mümkündürmü?

Bunun 5'-a 3' və ya 3'-5' tel olduğunu müəyyən etmək mümkündürmü?


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

DNT, paralel bir şəkildə qurulur. Bu o deməkdir ki, şəkər deoksiribozasındakı 5 karbonun hər birini saysanız, 3 -cü karbon bir fosfat qrupuna, 5 -ci karbon isə başqa bir nukleotidin başqa bir fosfat qrupuna bağlanacaq. Bir zəncir 5-ci karbon atomundan 3-cü karbon atomuna bir istiqamətdə (5' -3') gedəcək. və tamamlayıcı ip 3-cü karbon istiqamətində 5-ci karbona eyni istiqamətdə gedəcək (3'-5 '). Əsasən onlar əks istiqamətlərdə hazırlanır. Əgər sizə desəm, bir zəncirinin nukleotid əsas ardıcıllığı ACGGACTA-dır.


Əgər bazaların 20% -i adenin olan bir DNT zənciriniz varsa, guaninin neçə faizi var?

Görə Chargaff qaydaları bütün orqanizmlərin hər hansı bir hüceyrəsindən alınan DNT -nin 1: 1 nisbətində (əsas Cüt Qaydası) purin əsasları [DNT sitozin, timin və RNT urasil üçün] və pirimidin əsasları [RNT və DNT üçün guanin və adenin] olmalıdır. Guanin miqdarı sitozinə, adenin miqdarı timinə bərabər olmalıdır. DNT-nin hər iki zəncirində bu qaydaya əməl edə bilərsiniz.

Yuxarıda gördüyünüz kimi [DNT -nin rənglərinə və əsaslarına baxın] purinlər həmişə pirimidinlərlə birləşir. Sitozin guaninlə, adenin isə timinlə cütləşir.
Bunun ardınca siz DNT nisbəti probleminizi həll edə bilərsiniz. Tapşırığı görüntüləmək üçün DNT zəncirinin əsaslarını çəkməyi təklif edirəm. Aşağıda bunu necə etdiyimi görə bilərsiniz.

Gəlin mətləbə!
20% adenin var. Əgər 20% adenin varsa, 20% timin var, çünki adenin və timin miqdarı bərabərdir. 20% artı 20% adenin və timinin 40% -ni təşkil edir. 100% DNT əsaslarından 40% çıxarın və 60% alacaqsınız. Sonra bunu 2-yə bölün və 30% alacaqsınız. Quaninin 30% və sitozin 30%, çünki DNT stendində onların miqdarı bərabərdir.


Bunun 5'-a 3 'və ya 3'-5' ipliyi olduğunu müəyyən etmək mümkündürmü? - Biologiya

a. Aşağıdakı kodonlar bir kəhrəba kodon istehsal etmək üçün bir baz tərəfindən mutasiya edilə bilər:

b. Bir hissədən CAG (Gln) və TGG (Trp) EMS vasitəsilə kəhrəba dayandırıcı kodonlara çevrilə bilər.

c. B hissəsindən, yaranan kəhrəba kodonların hər ikisi, EMS tərəfindən yaradılan kəhrəba mənasız bastırıcılar tərəfindən bastırıla bilər.

3a. Kodon, artan polipeptid zəncirinə hansı amin turşusunun daxil edilməli olduğunu göstərən mRNA -dakı üç nukleotid ardıcıllığıdır. Antikodon, uyğun tRNA -da tamamlayıcı üç nukleotid ardıcıllığıdır.

b. Şablon ipi, mRNA -nın sintez edildiyi DNT ipidir. Kodlaşdıran və ya şablon olmayan zəncir şablon zəncirini tamamlayan DNT zənciridir, mRNT ilə eyni ardıcıllığa malikdir (U əvəzediciləri üçün T istisna olmaqla).

c. Pr ibnow qutusu, prokaryotik DNT -də transkripsiyanın başlamasının başladığı yerləri göstərən -10 -da yerləşən altı nukleotiddən (TATAAT) ibarətdir. Shine-Delgarno ardıcıllığı, mRNA-da, 16S ribosomal alt birimdəki rRNA-nı tamamlayan qısa, purin baxımından zəngin bir bölgədir. AUG-nin mRNT-də tərcümə başlanğıcı kimi çıxış etdiyi ardıcıllıq siqnalları.

4a. Yanlış, yırğalanma tRNT-dəki antikodonun mRNT-də müxtəlif kodonlarla hibridləşməsinə imkan verir.

b. Yanlış, çərçivə dəyişikliyi sonrakı bütün amin turşularını təsir edir.

c. Yanlış, yalnız bir kodon (AUG) zülal sintezinin başlanğıcını kodlayır, üç kodon zülal sintezinin sonunu bildirir.

d. Yanlış, yırğalanma antikodonda ilk əsasdır (5º-dən 3º).

e. Doğrudur, RNT əks transkripsiya kimi tanınan prosesdə DNT sintezi üçün şablon kimi istifadə edilə bilər.

f. Doğru. Məsələn, CAT-ın AAT-a dəyişməsinə səbəb olan tək əsas əvəzetmə xitam verildiyini bildirəcək.

g. Yanlış, Wobble Hipotezi, alternativ baza cütləşməsinin necə meydana gələ biləcəyini izah edir birinci antikodonda nukleotid (5'-dən 3'-ə qədər).

5a. RNT -nin qələvi ilə həzmi hər 3 fosfatdan sonra ipi parçalayacaq. Beləliklə, qalan məhsullar pppNp, Np və N-OH-dan ibarət olacaqdır

b. Əgər RNT 3 -dən 5 -ə qədər (yəni 5 -ci ucuna ribonükleotidlər əlavə etməklə) sintez olunarsa, pppNp və Np parçaları trityumla etiketlənməlidir.

c. Əgər RNT 5º-dən 3º-dək istiqamətdə sintez edilibsə (yəni 3º ucuna ribonukleotidlər əlavə etməklə), onda Np və N-OH fraqmentləri tritium ilə etiketlənməlidir.

d. N-OH parçaları trityum ilə etiketləndiyindən, RNT sintezi 5 '-3' istiqamətdə baş verməlidir.

6. Bir missensiya mutasiyasında, yeni nukleotid, zülal məhsulunda dəyişdirilmiş bir amin turşusu meydana gətirmək üçün kodonu dəyişir. Cəfəngiyat bir mutasiya ilə yeni nükleotid, bir amin turşusu təyin edən bir kodonu stop kodonlarından birinə (TAA, TAG və ya TGA) dəyişdirir. Buna görə də, bu mutant gendən transkripsiya edilmiş messenger RNT-nin tərcüməsi vaxtından əvvəl dayanacaq.


Bunun 5'-a 3 'və ya 3'-5' ipliyi olduğunu müəyyən etmək mümkündürmü? - Biologiya

C2005/F2401 '10 Mühazirə #12 - DNT Sintezinin Tamamlanması PCR RNT nədir və amp nədir? Növbəti dəfə: RNT necə hazırlanır?

Müəlliflik hüququ 2010 Deborah Mowshowitz və Lawrence Chasin, Biologiya Elmləri Departamenti, Kolumbiya Universitetinin Nyu-York, NY. Son yenilənmə 19.10.2010 15:10

Təqdim olunan materiallar: 11-3 -- DNT Replikasiyası - Təfərrüatlar Fork &
12-A-PCR
12-B = RNT və DNT sintezinin müqayisəsi
Bütün təqdimatların surətləri hər mühazirədən sonra Dr.M ofisinin kənarındakı qutulara (Muddun 7 -ci mərtəbəsi) qoyulur. Bütün paylama materiallarının skan edilmiş nüsxələri yerləşdirilir, ancaq mühazirədən sonra mütləq deyil.

Qeydlərdəki bütün düzəlişlər, problem kitabının cari və əvvəlki nəşrləri və s., Düzəlişlər səhifəsinə baxın. Hər hansı bir səhv taparsanız, Dr. M. M.


I hissə: DNT replikasiyası, davamı. - DNA 2 nömrəli işi necə yerinə yetirir?

I. DNT replikasiyasındakı hadisələr Çəngəl - Süreksiz sintez və ligazın rolu.

Milyonlarla əsas cüt uzunluğunda olan əsl DNT molekulu ilə replikasiya necə işləyir? Keçən dəfədən vacib məqamlar (ətraflı məlumat üçün 10-cu mühazirənin qeydlərinə baxın):

Bütün molekulu açıb hər şablon ipini ayrıca kopyalamırsınız. Bunun əvəzinə bir ucdan başlayaraq bir anda ikiqat sarmaldan bir az boşalırsınız.

Bütün yeni zəncirlər şablona paralel olaraq 5 -dən 3 -ə qədər böyüyür.

Bir yeni zəncir (aparıcı zəncir) davamlı olaraq sintez olunur və bir yeni zəncir (geri zəncir) fasiləsiz sintez olunur.

Liqaz fermenti geridə qalan ipin hissələrinə qoşulur (Okazaki parçaları).

Diaqramlar üçün Sadava əncir 13.16 (11.18) və ya Bekker 19-9-a baxın. Həmçinin baxın paylama materialı 11-3. Aşağıda sadalanan addımlar və məktublar sonuncu dəfə paylama kitabının yuxarı diaqramına istinad edir.

Təqdimatdakı 5 və 6 -cı addımlar aşağıda izah edildikdə sonuncu dəfə buraxılmışdır.


II. Astarlar və Primase. (Təqdimatın başı 11-3. Adımlar 5 və amp 6)

Bir test borusuna DNT polimeraz, ligaz, pirofosfataz, dATP, dGTP, dTTP və amp dCTP qoysanız (+ bütün açılmayan fermentlər) DNT alacaqsınız? Xeyr, çünki DNT polimeraza yeni bir zəncirə başlaya bilməz -- o, yalnız əvvəlcədən mövcud olan zəncirin 3' ucuna əlavə edə bilər. (Bir çox DNT polimerazları var, lakin hamısı bu xüsusiyyətə malikdir.) Bəs yeni DNT zəncirləri necə başlayır? Primer və primazdan istifadə.

B. Həll in vivo

1. Primase primeri necə hazırlayır -- bax Sadava şək. 13.13 (11-16) və ya Becker 19-11.

b. Astar: Primaz tərəfindən hazırlanan qısa RNT uzanmasına primer deyilir. Çataldakı hadisələrin paylanmasında (11-3), RNT primeri bir nöqtə ilə təmsil olunur. (Aşağıdakı diaqramda, astar qırmızı əyri xəttdir.) Primaz primerin sintezini kataliz edir və sonra RNT primerinin 3 'ucuna DNT polimeraz əlavə edir.

2. Astar necə çıxarılır və dəyişdirilir
Primer (qısa RNT bölməsi) çıxarılmalı və DNT ilə əvəz edilməlidir. Proses 11-3-cü hissənin 5 və 6-cı addımlarında və aşağıdakı diaqramda göstərilmişdir. Aşağıdakı addımların bəziləri eyni vaxtda baş verə bilər, lakin prosesi daha aydın etmək üçün ayrıca təsvir edilmişdir.

Addım 5: 2 saylı Okazaki parçasının 3 'ucu ilə 1 nömrəli parçanın 5' ucu arasında bir boşluq buraxaraq primer çıxarılır və E molekulu verilir.

Addım 6: DNT polimeraz, boşluğu doldurmaq üçün 2 nömrəli astarın 3 'ucuna əlavə edərək F molekulunu verir.

Addım 7: Ligaza geridə qalan ipin boş uclarını birləşdirərək G molekulunu verir.

RNT primerinin çıxarılması (5-ci addım) və boşluğun DNT ilə doldurulması (addım 6) bir fermentin iki fərqli katalitik hissəsindən istifadə etməklə eyni vaxtda baş verə bilər. Məsul ferment DNT polimerazdır, baxmayaraq ki, müntəzəm böyüyən zəncirin 3 'ucuna əlavə edən eyni deyil. (Fermentlərin birdən çox katalitik aktivliyi ola bilər. Ətraflı məlumat üçün aşağıya baxın.)

3. İstifadənin Xülasə Şəkilləri və Astarın dəyişdirilməsi
S
ee Becker Şəkil 19-13 və ya Sadava əncir. 13.17 (11.19) və ya Aşağıdakı Şəkil. Qeyd: Mətnlərin köhnə nəşrlərindəki bəzi şəkillərdə bütün detallar düzgün deyil. Rəqəmlərdən bəziləri DNT-nin əlavə etmək üçün DNT polimerazının sərbəst 3' ucuna ehtiyac olmadan RNT primerini əvəz edə biləcəyini göstərir. Digər rəqəmlər liqazın Okazaki fraqmentlərini yanlış yerdə birləşdirdiyini göstərir. (Bağlamanın düzgün mövqeyi üçün aşağıdakı şəkilə və ya 6-14-cü məsələnin həllinə, B-3 hissəsinə baxın. Nəzərə alın ki, 6-14-cü məsələdəki replikasiya çəngəl aşağıdakı şəkildəki çəngəldən əks istiqamətdə gedir.)

Astarın sintezi və dəyişdirilməsi prosesini ümumiləşdirən aşağıdakı şəkildə bütün oxlar 5 'dən 3' ə qədər gedir. Təkrarlanan çəngəlin yalnız bir tərəfi göstərilir - geridə qalan ipin sintezini aparan tərəf. Davamlı sintezi həyata keçirən tərəf buraxılmışdır. Qeyd edək ki, aşağıdakı replikasiya çəngəl gedir sağdan sola - DNT sağdan sola açılır.

Funksiya və Astarın dəyişdirilməsi 11-3-cü sənədə də baxın.

Replikasiya çəngəlində primerin çıxarılması və digər hadisələrin animasiyaları üçün mühazirənin əvvəlində yuxarıda verilmiş keçidlərə baxın.


C. Bitən problem - primerlərə olan ehtiyacın (eukaryotlarda) bioloji nəticəsi.

1. "boş son" problemi

Yeni ipin sol ucundakı astarın dəyişdirilməsinin asan yolu yoxdur (yuxarıdakı şəkildə), həmçinin Becker əncirinə baxın. 19-15. RNT çıxarıla bilər, ancaq boşluğu doldurmaq üçün heç bir DNT hazırlana bilməz.

2. Həllər

a. Kiçik DNT -lər (və əksər prokaryotik xromosomlar) ümumiyyətlə dairəvi olur bu problemi aradan qaldıran.

b. Telomerlər və telomerazalar. Xətti xromosomlar (eukaryotlarda norma) hər replikasiya ilə daha da qısalmağa meyllidir - sonrakı dövrədə, yeni düzəldilmiş zəncir şablon olacaq və astar uzunluğuna görə orijinaldan daha qısadır. Xətti xromosomlu orqanizmlər nəticələrdən necə qaçırlar: xromosomlardakı DNT molekullarının uclarında xüsusi təkrarlanan ardıcıllıqlar (telomerlər adlanır) olur. Telomeraz adlı bir ferment ilə əvəz olunmasa, təkrarlamalar tədricən itirilir. Ökaryotlara diqqət yetirdiyimiz zaman daha çox detallar növbəti dövrdə müzakirə olunacaq.

2009 -cu il Tibb Elmləri üzrə Nobel Mükafatı, telomer və telomerazanı təyin edən tədqiqatçılara verildi. Kimya və tibb elmləri üzrə bütün mükafatların təsvirlərinə keçidlər üçün Nobel Mükafatının rəsmi ana səhifəsinə keçin. Bu mükafatların bir çoxu bu kursda əhatə olunan kəşflərə görə verildi.

Yalnız məlumat: Eukaryotik xromosomlar bəzən hər replikasiya ilə qısalır, lakin bu, adətən əhəmiyyətli deyil, çünki itirilmiş bölmələr (telomerik təkrarlar) genetik (kodlaşdırma) məlumatları ehtiva etmir. Sadava əncirinə baxın. 13.20 (11.21) və ya Bekker 19-16. (Qeyd: Purvesin 6-cı nəşrdəki rəsmində yanlış ip "çox qısadır"." 3' ucu 5' ucundan daha uzun olmalıdır, əksinə deyil.) Normal somatik hüceyrələri məhdudlaşdıran telomerazın olmaması ola bilər. sonlu ömrü 50-60 bölmə. Yumurta və sperma istehsal edən cinsi hüceyrələr telomeraza əmələ gətirir, buna görə də yeni nəsil həmişə tam uzunluqlu telomerlərlə başlayır. Telomerazanın necə işlədiyinə dair animasiya üçün http://faculty.plattsburgh.edu/donald.slish/Telomerase.html saytına baxın. (Qeyd edək ki, bu animasiya eukaryotlar üçündür, bu halda aparıcı və geridə qalan iplər üçün iki fərqli DNT polimeraz var. Hər ikisi də 5 'dən 3' istiqamətində zəncirlər yetişdirir.)

Astarları nəzərdən keçirmək üçün 6-12, A-D və 6-14 problemlərinə baxın. Əgər 2004 nəşriniz varsa. problem kitabında, 6-12, D hissələrində bir səhv var. Sonrakı nəşrlər düzəldildi.

D . DNT polimerazanın katalitik aktivliyi

1. DNT polimerazaları mürəkkəb fermentlərdir. DNT polimerazaların çoxlu alt birliyi (peptid zəncirləri) və çoxlu fermentativ aktivliyi vardır. Fərqli fermentativ fəaliyyətlər eyni fermentin fərqli alt bölmələri və ya fərqli fermentlər tərəfindən kataliz edilə bilər. Bu sinifdə biz bütün DNT polimerazalarını birləşdirir və onları tək bir ferment kimi müalicə edirik. Daha inkişaf etmiş siniflərdə fərqli DNT polimerazlarının xassələri fərqlənəcəkdir.

2. Neçə Katalitik Fəaliyyət?

DNT polimerazlarının ən azı iki fərqli katalitik aktivliyi vardır:
(1) polimeraza: artan zəncirin 3 'ucuna dXTP istifadə edərək PP buraxıri.
(2) 5' - 3' ekzonükleaza: hidroliz yolu ilə primerin 5' ucundan nukleotidləri çıxarır.

DNT polimerazları əlavə katalitik aktivliyə malik ola bilər:
(3) 3 ' - 5' ekzonükleaz: hidroliz yolu ilə böyüyən zəncirin 3 'ucundan nukleotidləri çıxarır. Bu, fermentin yenidən oxumasına imkan verir - yeni düzəltdiyi fosfodiester bağlarını hidroliz edərək səhvən əlavə edilmiş nükleotidləri (ehtiyat bazaya) silməyə (yanlış baz qoyulduqda). Yedəkləndikdə, DNT pol. aşağıdakı reaksiyanı katalizasiya edir:

rxn A: zəncir (n+1 vahid uzunluqda) + H2O ↔ zənciri (n ədəd uzunluğunda) + XMP

3 -dən 5 -ə qədər olan eksonukleaz, DNT sintezi zamanı səhvləri düzəltmək və yüksək dəqiqliyi qorumaq baxımından əhəmiyyətlidir. Qeyd edək ki, A reaksiyası polimeraza reaksiyasının tərsidir. Aşağıdakı 4-ə baxın.

3. Terminologiya: Nukleotidləri bir -birinin ardınca bir zəncirin sonundan çıxarmaq qabiliyyətinə eksonukleaz aktivliyi deyilir. (exo = xarici və ya sondan). İki növ eksonukleaz var:

a. 3 ' - 5' exo. DNT polimerazanın sübut oxunmasında istifadə olunan enzimatik qabiliyyəti nükleotidləri bir zəncirin 3 'ucundan bir -bir çıxarır. Buna görə də 3'-dən 5'ə qədər ekzonükleaz aktivliyi adlanır.

b. 5 ' - 3' exo. RNT primerini çıxaran DNT polimerazanın fermentativ aktivliyi fərqli eksonükleaza aktivliyinə malikdir -- bu ferment primerin 5' ucundan (3' ucundan deyil) bir-bir nukleotidləri çıxarır. 5 ' - 3' ekzonükleaz aktivliyə malikdir.

4. 3'-dən 5'-ə qədər olan eksonükleaza reaksiyası polimerləşmə reaksiyasının əksi ilə eyni deyil.

Budur DNT polimeraz tərəfindən kataliz edilən normal uzanma reaksiyası (sağda):

rxn B: Zəncir (n ədəd uzun) +XTP ↔ Zəncir (n +1 ədəd uzun) +PPi

İstənilən ferment substratların və məhsulların düzgün konsentrasiyasını nəzərə alaraq hər iki istiqamətdə öz reaksiyasını kataliz edə bilər. Polimeraz reaksiyasının geri çevrilməsi, pirofosfat əlavə edərək fosfodiester bağının pozulması və belə bir dXTP -nin bərpası deməkdir:

(rxn B sola): Zəncir (n+1 vahid uzunluqda) +PPi ↔ Zənciri (n ədəd uzunluğunda) + XTP

Bununla birlikdə, 3'dən 5 -ə qədər ekzo katalizatoru, rxn B -nin (rxn B solda) əksinə deyil - fosfodiester bağının hidrolizidir (rxn A). Yeni istehsal olunan fosfodiester bağına hidroliz və ya su əlavə etməklə dXMP (dXTP deyil) buraxılır. 3 '5' exo, 'nukleotid' olsa da, son nukleotidi çıxarır, lakin dXTP -ni yenidən yaratmır. Buna görə hidroliz polimeraza reaksiyasını tərsinə çevirməkdən fərqlidir.


III. İki istiqamətli təkrarlama. (Vərəqin alt hissəsi 11-3). Çoxlu Çatdırılma Çəngəlləri

A. Hər DNT üçün neçə replikasiya çəngəlləri? Çatallar nə qədər çox olsa, replikasiya da o qədər sürətli olar. Əksər kiçik genomlar (məsələn, bakterial və virus DNT-ləri) dairəvidir və iki istiqamətli təkrarlanır -- 11-3 və ya Sadava şək. 13.19A (11.13A) və ya Becker 19-4 (19-5). Daha uzun DNT molekulları adətən xətti olur və Sadava şək. 1-də göstərildiyi kimi çox vaxt iki istiqamətli çoxalma mənşəli olur. 13.19B (11.14B) və ya Becker əncir. 19-5 (19-6)-bu, eukaryotlara gəldikdə daha sonra müzakirə olunacaq.

B. İki istiqamətli Replikasiya necə gedir? Təqdimatdakı yuxarı şəkildəki bir çəngəl və ya fermuar DNT boyunca hərəkət edir. Aşağıdakı şəkildə 2 fermuar və ya çəngəl var. Hər ikisi eyni nöqtədən başlayır (nöqtəli xətt = DNT replikasiyasının mənşəyi = ori), ancaq bir çəngəl sola, bir çəngəl isə sağa gedir. Hər çataldakı hadisələr paylamanın yuxarı hissəsində göstərilənlərlə eynidir, ancaq çəngəllər aşağı yox, sola və sağa gedir. Hər çəngəldə, əvvəllər olduğu kimi, bir ipdə açılan, davamlı sintez, digər ipdə isə kəsilməyən sintez və amp ligasyonu var. DNT dairəvi olarsa, sağ çəngəl həqiqətən saat yönünde, sol çəngəl isə saat yönünün əksinə gedir və 2 çatal molekulun ortasında, başladıqları yerdən təxminən 180 dərəcə bir araya gələnə qədər davam edir. (Baxın, Şek. 19-4 (19-5).)

C. Əhəmiyyətli Tərif: İki istiqamətli təkrarlama o deməkdir ki, 2 var çəngəllər əks istiqamətlərdə hərəkət edən. Bu 2 DNT -yə aid deyil iplər (aparıcı və geridə qalan iplər) əks istiqamətlərdə hazırlanır. Buna deyilir fasiləli sintez və hər çatalda bir çəngəl (11-3-cü hissənin yuxarı panelində olduğu kimi bir istiqamətli təkrarlama) və ya iki (paylamanın altındakı kimi iki istiqamətli replikasiya) olub-olmaması həmişə olur.

Alt şəkildəki hadisələri başa düşdüyünüzdən əmin olmaq üçün, göstərilən DNT -nin üzərinə 5 'və 3' uclarını yazmaq və hər çatalda Okazaki parçalarını nömrələmək yaxşı bir fikirdir. sırasını göstərin hansı ki, onlar hazırlanır.

İki istiqamətli replikasiyanı nəzərdən keçirmək üçün problem 6-13, A hissəsinə baxın.


II hissə-PCR (Əlavə 12A)-Qeyd: Təlimat 12A 10/18 tarixində yenidən nəzərdən keçirildi və aşağıdakı B-dəki addımlar yenidən işlənmiş versiyaya uyğun olaraq yenidən yazıldı. 10/18/10 tarixindən əvvəl çap etmisinizsə, B-ni aşağıda yenidən çap etməlisiniz. Qalanı dəyişməzdir.

IV. PCR (Polymerase Chain Reaction) Primerlərə ehtiyacın praktik tətbiqi.

İxtiraçı Kari Mullis 1993-cü ildə Nobel mükafatı alıb. Onun qəbul nitqi, tərcümeyi-halı və s. üçün Nobel mükafatının rəsmi saytına baxın. Texnikanın istifadəsi üçün sinif kitabçasına baxın.

A. Prefabrik astar, hibridizasiya fikri.

Primer olmadan DNT sintezi başlamayacaq. Canlı hüceyrədə primaz (bir növ RNT polimeraz) zəruri edir RNT primer. Daha sonra primerin 3 'ucuna əlavə edərək DNT polimerazı götürə bilər. Bir test tüpündə, primazı buraxa və bir oligonükleotid (qısa polinükleotid, ümumiyyətlə istifadə edə bilərsiniz) DNT) astar kimi (= prefabrik DNT primer) replikasiyanı istədiyiniz yerdə başlamağa məcbur etmək. Əlavə etdiyiniz astar, hər yerdə olduğu təqdirdə (mütləq DNT -nin sonunda deyil) tamamlayıcı ardıcıllığına hibridləşəcək və DNT polimeraz astarın 3 'ucuna əlavə olunacaq və bununla da hər yerdən bir zəncirin uzanmasına başlayacaq. primerdir.

B. PCR -in addımları - bax PCR paylama kitabçası (12A), Sadava şək. 13.22 (11.23) və/və ya Becker Box 19 A. Animasiya üçün http://www.dnalc.org/ddnalc/resources/pcr.html saytına daxil olun.

Yuxarıda sadalanan sayt (Dolan DNA Öyrənmə Mərkəzi) yoxlamaq istəyə biləcəyiniz bir çox yaxşı xüsusiyyətə malikdir. http://www.dna.utah.edu/PCR_Animation_Links.htm ünvanında PCR, DNT replikasiyası və s. üzrə əlavə animasiyaların siyahısı var. Zəhmət olmasa bu saytlardan (və ya digər saytlardan) hər hansı birini xüsusilə faydalı hesab edirsinizsə, Dr. M -ə bildirin.

1. Birinci Dövr: Şablonunuzu (A) götürüb denatür edirsiniz. (Addım 1 = denaturasiya B. ilə nəticələnir.) Sonra denatüre edilmiş DNT -yə primerlər (hər bir ipə bir) əlavə edin və qarışığı soyudun. Qarışığı soyuduqda, hər bir oliqonukleotid primeri öz komplementinə hibridləşir. (Addım 2 = primerə hibridizasiya D*ilə nəticələnir.) İstifadə olunan şərtlər daxilində şablonun iki uzun ipi bir -birinə bənzəmir. Sonra DNT polimeraz, şablon ipinin sonuna çatana qədər astarın 3 'ucuna əlavə edir. (Addım 3 = uzanma E. ilə nəticələnir) Bu, birinci dövrəni tamamlayır (E -də bitir). Yeni hazırladığınız yeni tellər (E -də paylanmada kəsilmiş), hədəf ardıcıllığını və 3 'ucunda əlavə DNT -ni ehtiva edir. (Bu & quotextra & quot; hədəf sahəsi ilə 5 'sonu arasındakı ardıcıllığa uyğundur şablon ip.)

*Qeyd: Watson (W) və Crick (C) telləri ilə qarışıqlığın qarşısını almaq üçün paylama kitabçasında (C) yoxdur.

2. İkinci dövr: 1 -ci dövrədə olduğu kimi eyni prosedur. DNT -ni denatür etmək üçün qızdırın (addım 4 = addım 1) və əvvəlki kimi eyni primerləri əlavə edin (addım 5 = addım 2). Sonra DNT polimerazanın primerlərin 3 'uclarına əlavə olunmasına icazə verirsiniz (addım 6 = addım 3). Bu, ikinci dövrü tamamlayır (H ilə bitir). Təqdimat materialında yalnız ikinci dövrədə hazırlanmış yeni tellərin taleyi F-dən sonra göstərilir. Köhnə iplər eyni vaxtda yuxarıdakı kimi başqa bir dövrədən keçir (addım 2 və 3), lakin bu, paylama materialında göstərilmir. The yeni 2 -ci dövrədə etdiyiniz iplər (H molekulunun hər birindən daha qısa) yalnız hədəf ardıcıllığını ehtiva edir.

3. Üçüncü dövr: Əvvəlki dövrlər 1 və 2-də olduğu kimi eyni prosedur. Siz DNT-ni denatürasiya etmək üçün yenidən qızdırırsınız (addım 7), primerlər əlavə edin (addım 8) və primerlərə DNT polimerazanın əlavə edilməsinə icazə verin (addım 9. Bu, 3-cü dövrü tamamlayır (addım 2). K). Tərtibat kitabında yalnız I dövrdən sonra ikinci dövrədə hazırlanan yeni iplərin taleyi göstərilir (Əvvəlki dövrdən qalan tamamlayıcı iplərin taleyi 5 və 6 -cı addımları təkrarlamaqdır.) Sonda Bu dövrədə, nəhayət, hədəf ardıcıllığı uzunluğunda iki iplikli DNT molekullarına sahibsiniz (bax K).

4. Əlavə Dövrlər: Əvvəlki dövrlərdə olduğu kimi eyni prosedur (1-3 addımları təkrarlayın). Hər dövrədən sonra reaksiya qarışığını DNT -ni denatür etmək üçün qızdırırsınız və sonrakı dövrü başlamaq üçün qarışığı soyudursunuz. Hər dövrədə astar uyğun yerə yapışır (tamamlayıcısı) və polimeraza astarın 3 'ucundan başlayaraq şablonun sonuna qədər gedir. Qeyd edək ki, primerlər orijinal zəncirin ortasındakı ardıcıllıqları tamamlayır, lakin iki dövrədən sonra primerlərdən kənar hissələr artıq kopyalanmır. .

5. Reaksiya əslində necə həyata keçirilir . Bütün komponentlər (şablon və istiliyədavamlı polimerazın çoxluğu, astarlar və dXTP -lər) əvvəldən mövcuddur. Qarışıq sonrakı dövrləri bitirmək və başlamaq üçün dəfələrlə qızdırılır və soyudulur. Hər dövrə başlamaq üçün astar, polimeraz və s. Əlavə etmək lazım deyil.

6. Neçə astar var? Hər turda yeni primer molekulları istifadə olunur. Bununla birlikdə, hər turda istifadə olunan primer molekullar, əvvəlki dövrlərdə istifadə olunanlarla eyni ardıcıllığa malikdir. Primerlər təkrar istifadə edilmir -- hər dövr üçün yeni primerlər (əvvəlki ilə eyni ardıcıllıqla) lazımdır. Yalnız iki növ astar lazımdır, ancaq hər birinin bir çox molekuluna ehtiyacınız olduğu kimi, bir çox dATP, dTTP və s.

7. Məhsulun eyniləşdirilməsi. PCR reaksiyasının məhsulları adətən SDS olmadan gel elektroforezi ilə təyin olunan uzunluqları ilə müəyyən edilir. (Niyə SDS -ə ehtiyac yoxdur? Düşünün.) DNT molekullarını molekulyar ağırlıqlarına görə (zəncir uzunluğundan asılıdır) ayıran jellərdən istifadə olunur. Etiketli problara hibridizasiya, gel üzərindəki DNT bantlarının mövqelərini aşkar etmək üçün tez -tez istifadə olunur. (Bu barədə daha sonra.) DNT gel elektroforezinin animasiyası http://www.dnalc.org/ddnalc/resources/electrophoresis.html ünvanındadır.

C. PCR-in Xüsusi Xüsusiyyətləri (adi DNT sintezi ilə müqayisədə)

1. Xüsusi polimeraza. Bu prosedurda istifadə olunan DNT polimeraz, DNT-nin iki ipini ayırmaq üçün temperatur yüksəldikdə denatür edilməyən xüsusi bir istiliyədavamlı (Taq polimeraz adlanır) bir maddədir. Bu xüsusi polimeraz, qaynar suda yaşayan bakteriyalardan təcrid olunmuşdur.

2. Replikasiya çəngəl və ya fasiləsiz sintez yoxdur. Nəzərə alın ki, bütün şablon molekulu hər sikldən əvvəl tamamilə denatürasiya olunur (və ya "açılır"), buna görə də hər bir zəncir üçün tamamlayıcı davamlı olaraq hazırlana bilər. Burada replikasiya çəngəli və buna görə də fasiləsiz sintez yoxdur.

3. Əvvəlcədən hazırlanmış DNT primeri. Primaz yoxdur, buna görə heç bir RNT primeri edilmir. DNT-nin oliqonukleotidləri (RNT deyil) əvəzinə astar rolunu oynayır.

PCR texnikasını nəzərdən keçirmək üçün 6-13, C-1 və 6-15 problemlərinə baxın.

PCR animasiyası və digər DNT texnikalarının animasiyalarına bağlantılar üçün yuxarıda sadalanan URL -lərə baxın və ya bağlantılar səhifəsinə keçin.)

1. Gücləndirmə: Az sayda başlanğıc molekullarından istifadə edir və amp çox sayda nüsxə çıxarır hədəf ardıcıllığından. Proba hibridləşdirmək üçün kifayət qədər hədəf DNT əldə etmək üçün gücləndirmə lazımdır.

Bu sxemin (PCR) gözəlliyi, istədiyiniz (hədəf) ardıcıllığın eksponent olaraq kopyalanması və orijinal DNT -nin digər hissələrinin xətti olaraq kopyalanmasıdır. Beləliklə, bir neçə dövrədən sonra hədəf ardıcıllığının çox nüsxəsinə sahibsiniz (və başqa heç bir şey deyil). Özünüzü buna inandırmaq üçün 6-13-cü məsələnin C-2 hissəsinin cavabına baxın. Bu texnikadan istifadə etmək və hədəf ardıcıllığının çoxlu surətlərini çıxarmaq üçün sizə (nəzəri olaraq) lazım olan tək şey BİR başlanğıc DNT molekuludur (və müvafiq primerlər). Mövcud texnologiya nəzərə alınmaqla, 10-50 başlanğıc DNT molekuluna ehtiyacınız var. Çoxlu nüsxələrdən aşağıda izah edildiyi kimi xarakteristika və/yaxud identifikasiya kimi müxtəlif məqsədlər üçün istifadə edə bilərsiniz. PCR-dən əvvəl kimyəvi testlər etmək üçün kifayət qədər DNT əldə edə bilmədiniz, buna görə də müxtəlif DNT nümunələrini müqayisə edə bilməzdiniz.

2. Detection - Müəyyən bir hədəf DNT -nin olub olmadığını görmək üçün istifadə edilə bilər.

Siz HİV DNT və ya genetik cəhətdən dəyişdirilmiş qarğıdalı DNT və ya gölməçə suyundan DNT kimi müəyyən hədəf DNT ehtiva etdiyindən şübhələndiyiniz nümunəyə primerlər əlavə edə bilərsiniz. Astarlar, yalnız sınadığınız hədəf DNT -də olan bir ardıcıllığı tamamlayır. (Sözügedən hallarda, primerlər HİV DNT-sindəki bir ardıcıllığa və ya xüsusi qarğıdalı yaratmaq üçün gen mühəndisliyi üsulları ilə adi qarğıdalı DNT-sinə əlavə edilmiş bir ardıcıllığa və ya Amerika öküz qurbağalarına xas olan DNT ardıcıllığına əlavə ediləcəkdir.) Sonra görürsünüz. polimeraz DNT yarada bilirsə. Hədəf DNT yoxdursa, primerlərin hibridləşəcək heç bir şeyi olmayacaq, buna görə də polimeraza əlavə edəcək heç bir şeyi olmayacaq və DNT -nin surətləri hazırlanmayacaq. Belə ki, əgər etmə birdən çox nüsxə əldə edin, bu, kopyalanacaq heç bir şeyin olmadığını göstərir -- hədəf DNT orada deyildi. Əgər sən et birdən çox nüsxə əldə edin, hədəf DNT nümunədə idi.

Qeydlər: (1) Standart İİV skrininq testi HİV-in özü və ya HİV DNT-si üçün deyil, HİV zülallarına qarşı antikorlar üçündür. (PCR, standart tarama testi ilə müsbət nəticəni təsdiq etmək və ya HİV -in faktiki səviyyələrini ölçmək üçün bir ehtiyat olaraq istifadə olunur.)

(2). Niyə geni dəyişdirilmiş qarğıdalı üçün test edirsiniz? StarLink qarğıdalı, insan yeməyi üçün deyil, heyvan yemi üçün təsdiq edilmiş, geni dəyişdirilmiş qarğıdalı növüdür. Ayrı saxlamaq cəhdlərinə baxmayaraq, bir çox insan qidasında ortaya çıxdı. Çox güman ki, insanlar üçün zərərsizdir, lakin heç kim risk etmək istəmir. Dəyişdirilmiş DNT-nin yoxlanılması StarLink qarğıdalısının (və ya hər hansı digər genetik dəyişdirilmiş qidanın) qarışıqda olub-olmadığını müəyyən etməyin yeganə yoludur. StarLink fiyaskosunun izahı olan bir sayt http://www.geo-pie.cornell.edu/issues/starlink.html ünvanındadır.

3. Ədliyyə - Tanıma üçün istifadə edilə bilər - DNT barmaq izi

a. Əsas fikir: PCR, fərqli nümunələrdən DNT -nin müəyyən hissələrini kopyalamaq üçün istifadə edilə bilər - məsələn, cinayət yerində qalan DNT -dən və şübhəli şəxsdən DNT -dən. Gücləndirilmiş DNT -nin bölmələri daha sonra müqayisə oluna bilər ki, uyğun olsun ya yox (uzunluq, ardıcıllıq və s.). Müqayisə edilən bölmələr, ehtimal ki, heç bir məlumat daşımayan və DNT -də sadəcə aralıq olan çox dəyişkən hissələrdir. Kifayət qədər bölmə yoxlanılarsa, iki DNT nümunəsinin eyni adamdan olub -olmadığını müəyyən edə bilərsiniz. DNT testi günahkarları müəyyən etmək (daxiletmələr) və günahsızları təmizləmək (istisnalar) üçün istifadə edilə bilər. Kimlik müəyyən etmək üçün DNT testindən istifadə etmək ideyasını ilk dəfə ortaya qoyan Alec Jeffreys '05-ci ildə Lasker mükafatı aldı. Ətraflı bir pdf üçün Lasker saytına baxın.

b. Nümunələr: Sinifdə verilmiş məqalələrə və 19/10/99 tarixində San Francisco Chronicle -dən olan məqalələrə baxın. (Qeyd: Şəkilləri görmək və ya köhnə məqalələrdən bir neçəsini almaq istəyirsinizsə SFChronicle veb saytına daxil olmalısınız.)

c. Daxildir: Əgər nümunələr kifayət qədər yüksək dəyişkən nöqtələrdə uyğun gəlirsə, onda nümunələrin eyni şəxsdən gəlmə ehtimalı çox yüksəkdir, çünki variasiya dərəcəsi o qədər yüksəkdir ki, dünyada yalnız bir neçə fərqli insan eyni modelə malik olmalıdır.

d. İstisnalar: Əgər iki nümunə uyğun gəlmirsə, o zaman aydın olur ki, iki nümunə müxtəlif şəxslərdən alınıb və şübhəli şəxs cinayəti törədə bilməzdi (çünki hadisə yerindəki DNT başqasından gəlib).

e. STR -lər: Test edilən dəyişən bölmələr, tez -tez fərqli sayda qısa tandem təkrarlarına (STR) malik olanlardır. Primerlər təkrarlarla bölmədən kənar bölgələrə hibridləşirlər. Hər bir DNT -də təkrarların sayını PCR ilə gücləndirilmiş hissələrin uzunluğundan anlamaq olar. Yeni FBI məlumat bazası, STR -in dəyişən ədədləri olan 13 bölməni yoxlamaq məlumatlarını ehtiva edir.

Dolan Öyrənmə Mərkəzindən DNT -nin identifikasiya və məhkəmə araşdırması üçün necə istifadə edildiyinə dair nümunələri olan möhtəşəm bir sayt üçün bura vurun.

4. Ştrix kodlaşdırma (10-cu mühazirədən B materialı ilə bağlı məqaləyə baxın. Balıq ştrix kodlaşdırması haqqında ətraflı məlumat üçün FishBol saytına baxın.)

Fərqli orqanizmlərdən alınan DNT testləri, məhkəmə təcrübəsində istifadə edilənə bənzər bir prinsip istifadə etdi. Növlərdən növlərə dəyişən xüsusi bir gen gücləndirildi və sonra ardıcıllıqla sıralandı. Prosedura 'Barkodlaşdırma' deyilir, çünki sıralama proseduru bir supermarketin barkoduna bənzəyən bir model yaradır. Bu genin hansı ardıcıllıqla (və ya barkodla) gəldiyini müəyyən etmək üçün kifayət qədər müxtəliflik var. Bu vəziyyətdə, fərqli nümunələrdən alınan gücləndirilmiş DNT, nümunə nümunələrindən alınan DNT ilə müqayisə edilir. Müxtəlif DNT -lərin əsl əsas ardıcıllığı müqayisə edilir. Ədliyyədə cinayət yerindən alınan gücləndirilmiş DNT, şübhəli şəxsin gücləndirilmiş DNT'si ilə müqayisə edilir və müqayisələr gücləndirilmiş parçaların uzunluqlarına (faktiki ardıcıllığına görə deyil) əsaslanır.

5. Niyə zülallarla bunu edə bilməzsiniz?

Zülalların olması üçün çox həssas testlər var (adətən fermentlərin katalitik fəaliyyətlərindən və/və ya antikorların bağlanma qabiliyyətlərindən istifadə olunur), ancaq aşkar etdiklərinizi artırmağın (surətini çıxarmağın) heç bir yolu yoxdur. Bir protein şablonundan daha çox protein hazırlaya bilməzsiniz. PCR, DNT -nin daha çox nüsxə çıxarmaq üçün çoxalması faktından istifadə edir. Sən bacarmaq bir DNT şablonundan daha çox DNT hazırlayın.

Qeyd: DNT adlanan barmaq izləri xarakterikdir şəxs/DNT gəldikləri yer. Sözdə protein barmaq izləri xarakterikdir protein haradan gəldilər. Bu səbəbdən hər ikisinə 'barmaq izi' deyilir. Ancaq iki növ "barmaq izi" fərqli şəkildə hazırlanır və fərqli məqsədlər üçün istifadə olunur.


III hissə - DNA 1 nömrəli işi necə yerinə yetirir? 'DNT necə zülal yaradır?'

V. Mərkəzi Dogma -- DNT №1 işi necə yerinə yetirir?

A. Böyük şəkil. Beləliklə, müəyyən bir geni ehtiva edən böyük bir DNT -yə sahibik = tək bir peptidi kodlayan DNT -nin uzanması, uyğun peptidi necə düzəldəcəyik?

Qeyd: gen adətən 1 polipeptidi kodlayan DNT-nin uzanması deməkdir, lakin daha sonra görəcəyimiz kimi fəsadlar var.

1. Əsas fikir - bax Becker əncir. 21-1 və ya Sadava ənciri. 14.2 (12.2 və amp 12.3):

  • Replikasiya = DNT şablonundan istifadə edərək DNT sintezi.

  • Transkripsiya = bir DNT şablonu istifadə edərək RNT sintezi.

  • Tərcümənin iki mümkün mənası var (birincisinə bağlı qalacağıq):

    (1) Adi məna = bir RNT şablonu (RNA → zülalı) istifadə edərək protein sintezi. Transkripsiyadan fərqli olaraq istifadə olunur (DNT → RNT).
    (2) Bəzi kontekstlərdə tərcümə bütün prosesi ifadə edə bilər (DNT → RNT → zülalı).

1. Struktur: Sadava əncirinə baxın. 4.2 (3.24) və cədvəl 4.1 (3.3) və ya Becker cədvəli 3-5 & amp; DNT və RNT müqayisəsi üçün 3-17. RNT tək sarmaldır (hissələr özlərinə iki qat geri dönə bilsə də#8594 cüt telli bölgələr), U deyil T, riboz deoksik deyil və ümumiyyətlə daha qısadır, amma başqa cür DNT kimi. RNT DNT-dən daha az stabildir -- daha asanlıqla zədələnir (riboza üzərində reaktiv OH və tək zəncir daha çox məruz qaldığı üçün) daha az asanlıqla təmir olunur (çünki birinci ipdəki səhvləri düzəltmək üçün 2 -ci ip istifadə edilmir). DNT də daha asan təmir olunur, çünki onun tərkibində U deyil, T var, beləliklə zədələnmiş C-ləri (U-ya oksidləşən) tanıyıb çıxarmaq olar. Xülasə:

DNT RNT Fərqin əhəmiyyəti/təsiri

İkiqat qapaqlı

Tək qapalı*

RNT üçün: Təmir asanlığı, zədələnmə ehtimalını azaldır.

T deyil U

U deyil T

DNT üçün: Zədələnmiş (oksidləşmiş) C -nin bərpası asanlığı. (C-dən U-nu əhatə edən zərər aşkarlana və təmir edilə bilər.)

Deoksiriboza

riboza

RNT üçün: reaktivlik yuxarı, stabillik aşağı

Çox uzun

Nisbətən Qısa


RNT üçün: Bir molekula görə daha az məlumat verilir, lakin molekul daha əlverişli ölçüdədir

* RNT əsasən tək tellidir, ancaq saç ipləri yaratmaq üçün arxasına bükülə bilər - ikiqat qapalı olan qısa bölgələr. Sadava əncirinə baxın. 4,3 (3,25)

2. Sintez. RNT, böyüyən bir zəncirin 3 'ucuna nükleozid trifosfatlar (XTP) əlavə edərək DNT kimi böyüyür. RNT üçün, uzanma fermenti RNA polimeraz adlanır, XTP -lər ribodur (deoksi deyil) və U T -ni əvəz edir.

3. Növlər. Tərcümədə iştirak edən 3 əsas RNT növü var: messenger RNT (mRNA), transfer RNT (tRNA) və ribosomal RNT (rRNA). Müxtəlif növ RNT-lərin rolları aşağıda təsvir edilmişdir və növbəti dəfə ətraflı izah ediləcəkdir.


VI. Niyə mRNA?

A. Əsas fikir : mRNA = İşləyən, birdəfəlik surət vs DNT = arxiv, daimi əsas nüsxə. DNT = böyük yağlı hərtərəfli istinad kitabı və ya mürəkkəb veb sayt. mRNA = Bir (kitab) səhifənin Xeroxu və ya müəyyən bir tapşırıq üçün lazım olan məlumatla bir veb-səhifənin çapı. Kitab kitabxananın veb saytında təhlükəsiz olaraq qalır. Xerox otağınıza gedir, əslində istifadə olunur, qəhvə ləkələri ilə örtülür, ləkələnir və atılır.

B. mRNA -nın funksiyası quruluşa necə uyğundur

1. Rahatlıq. Kiçik ölçülü (1 və ya bir neçə peptidin dəyəri) bir çox genin dəyərindən daha rahatdır. Bir səhifənin Xeroxu ilə işləmək böyük yağlı kitabdan daha rahatdır.

2 . Ustadı qoruyun. Zülal etmək üçün mRNA -dan istifadə etməklə ustanın aşınması və yıpranmasının qarşısını alır - arxiv nüsxəsində (DNT) heç bir qəhvə ləkəsi yoxdur.

3. Elastiklik. Fərqli miqdarda fərqli zülallar hazırlamaq lazım olduqda, müəyyən miqdarda mRNA edilə bilər. Tənzimləməyə gəldikdə bu barədə daha çox (operonlar).

C. Xülasə: RNT necə zülal əmələ gətirir?

1. & quot; RNT zülal əmələ gətirir & quot; iki şey deməkdir:

  • mRNA şablon rolunu oynayır - amin turşularının sırasını təyin edir

  • tRNA, amin turşularını şablona daşıyır və sıraya düzür

  • rRNA (ribosomlarda) amin turşularını daşıyan tRNT-ləri uyğunlaşdırmaq və amin turşularını bir-birinə bağlamaq üçün

  • Əlbəttə ki, zülal yaratmaq üçün əlavə zülallara (fermentlər və digər amillər) ehtiyacınız var

2. Aparat və proqram təminatı . rRNA və tRNA aparat və ya alətlər və ya maşınlardır mRNA proqram təminatı və ya iş təlimatları və ya lentlər/CD-lər/punchcardlardır. Hüceyrələr eyni köhnə aparatlardan istifadə edir və daim yeni proqram təminatı tədricən dəyişir.


VI. RNT haradan gəlir?
Protein - tRNA, rRNA və amp mRNA etmək üçün çoxlu RNT lazımdır. RNT-ni necə edirsiniz? Bütün RNT bir DNT şablonundan transkripsiya edilir. Sadava əncirinə baxın. 14.4 (12.5) və ya Bekker şək. 21-8 (21-9) & amp 21-10 (21-11). Biz RNT-nin necə edildiyini nəzərdən keçirəcəyik və sonra RNT-nin zülal etmək üçün necə istifadə edildiyini nəzərdən keçirəcəyik.

09 -da (#12) canlı mühazirə burada bitdi. Əgər #12-də buna nail olmasaq, VII Mövzu 13-cü mühazirədə əhatə olunacaq.

VII. DNT sintezi vs RNT sintezi. DNT sintezini uzun müddət müzakirə etdiyimizi nəzərə alsaq, RNT sintezini keçməyin ən asan yolu, DNT ilə RNT sintezini müqayisə etməkdir. 12-B təlimatına baxın.

A. Uzadmanın əsas mexanizmi eynidir:

1. Nukleozid trifosfatlardan istifadə edin (ribozu olanlar dezoksiriboza deyil, mexanizm eynidir) və PP-ni ayırıni pirofosfataz istifadə edin.

2. Zəncir 5 -dən 3 -ə qədər böyüyür 3 'sonuna əlavə olaraq .

3. Antiparalel DNT şablonu lazımdır , tamamlayıcı əsaslar qoyun -- A (şablonda) U ilə cüt T deyil, əksinə eyni

4. Yalnız mRNA -lar deyil, bütün RNT molekulları (mRNA, tRNA və rRNA) bir DNT şablonundan hazırlanmışdır. tRNA və rRNA molekullarıdır yox "mRNA" şablonundan hazırlanmışdır.

Problemlərə baxın 7-1 və 7-2.

  • DNT zəncirinin böyüməsi DNT polimeraza (və əlaqəli fermentlər) tərəfindən kataliz edilir.

  • RNT zəncirinin böyüməsi RNT polimeraza tərəfindən kataliz edilir.

  • RNT pol. ribonükleozid trifosfatlardan istifadə edir.

  • DNA pol deoksiribonukleozid trifosfatlardan istifadə edir.

  • DNT uzun və ikiqat zəncirlidir

  • RNT qısa və tək tellidir

  • Şablon = qısa hissə, bir anda bir ip (RNT sintezi üçün.) Hər iki ipə qarşı (DNT sintezi üçün.)

  • Niyə? Çünki başlanğıc və dayanma fərqlidir. Başlayır və dayanır = fermentlər tərəfindən tanınan DNT sıraları = replikasiyanın və ya transkripsiyanın başladığı (və ya bitdiyi) yerlər. Bunlar iki ferment üçün fərqli olmalıdır.

  • Başlanğıc ardıcıllığının adları = polimerazanın bağlandığı bölmə
    DNT sintezinə başlayır = Mənşə. DNT pol. mənşə (ori) adlanan replikasiya üçün başlanğıc siqnallarını tanıyır (bağlayır).
    RNT sintezi üçün başlayır = Promotorlar. RNT pol. promotor (P) adlanan transkripsiya üçün başlanğıc siqnallarını tanıyır (bağlayır).

Problem 7-yə baxın 6

  • DNT sintezi: Replikasiya çəngəsi DNT-ni tamamlayaraq aşağı hərəkət edir hər ikisi iplər yeni bir ip davamlı və bir kəsilmədən edilir. Ligaz, geridə qalan ipin sintezi üçün lazımdır.

  • RNT sintezi: RNT polimeraz, DNT -dən aşağıya doğru hərəkət edir və bir ipi tamamlayır və ya digər (hər hansı bir bölgədə). Buna görə RNT sintezi fasiləsizdir və ligaza ehtiyac yoxdur.

Problemlərə baxın 7-3, 7-4, 7-8 və amp 7-9.

Növbəti dəfə: RNT sintezini vs DNT sintezini bitirəcəyik və sonra transkripsiya olunan RNT -nin necə tərcümə edildiyini - zülal hazırlamaq üçün necə istifadə edəcəyini nəzərdən keçirəcəyik.

Müəlliflik hüququ 2010 Deborah Mowshowitz və Lawrence Chasin Biologiya Elmləri Departamenti Kolumbiya Universiteti New York, NY


Məzmun: Şablon Vs Kodlama Strand

Müqayisə Diaqramı

XüsusiyyətlərŞablon ipiKodlaşdırma zolağı
Alternativ adlarAntisensiya, Minus və ya Kodlaşdırılmayan telSense, Plus və ya şablon olmayan iplik
FunksiyaRNT sintezi üçün şablon rolunu oynayırRNT zəncirinin ardıcıllığını təyin edir
İstiqamət polaritesi3'-5' istiqamətdə hərəkət edir5'-3 'istiqamətdə hərəkət edir
RNT polimeraz tərəfindən oxunurRNT polimeraz, şablon ipini 3 'dən 5' ucuna qədər oxuyurRNT polimeraza kodlaşdırma zəncirini oxumur
Nukleotid əsas ardıcıllığıOnun əsas ardıcıllığı həm kodlaşdırma zəncirinə, həm də mRNT-yə tamamlayıcıdırOnun əsas ardıcıllığı yeni yaranmış mRNA ilə eynidir, lakin urasil timinin yerini alır
Genetik kodlaşdırmaŞablonda "Antikodonlar" varKodlaşdırma zolağında "Kodonlar" var
Hidrogen bağının əmələ gəlməsiHydrogen bond forms temporarily between the template strand and the newly synthesizing mRNA at the time of transcriptionNo such bond forms

Definition of Template Strand

The template strand is one of the DNA strands whose base sequence helps in building mRNA through complementary base sequencing. Template strand or “Antisense strand” runs in 3’- 5’ direction, opposite to the coding strand. It contains complementary nucleotide sequences to the transcribed mRNA.

After transcription, the mRNA before converted into mature mRNA, it undergoes certain post-transcriptional modifications. The template strand also contains “Anticodons” that carry triplet codes or triplet nucleotide sequences complementary to the anticodon sequence of the t-RNA.

The anticoding helps in the attachment of the specific amino acid to the t-RNA to form protein or a peptide chain via the assistance of rRNA. An RNA polymerase reads the template strand to make an RNA transcript by recognizing the promoter genes or sequences. Hence, RNA polymerase is the one which decides the initiation of transcription and termination of the translation process.

Misal

Suppose, the template strand carries 5’- A T C G C G T A – 3’ gene sequence. The RNAP will first bind to the promoter region of the DNA sequence and promote transcription. By the attachment of RNAP with the promoter site, the template strand will transcribe to form the primary mRNA transcript.

As we have discussed the mRNA will form complementary base sequences to that of the template strand. Therefore, mRNA will carry 3’- U A G C G C A U – 5’ base sequence.

Definition of Coding Strand

It is one of the DNA strands with a quadrate base sequence with the primary mRNA or the transcribed mRNA. The base sequence of mRNA similar to the coding strand, will have the same nucleotide bases, except for thymine. In mRNA, uracil is the nitrogenous base that replaces thymine.

Coding or “Sense strand” runs in a 5’- 3’ direction, opposite to the template strand. As the RNAP uses the template strand to transcribe the mRNA, the other strand will be the sense strand that will form a complementary strand to that of the template. It contains triplet codons, which code for the specific amino acid to build proteins through the mRNA translation.

Misal

Suppose, the template strand carries 5’- A T C G C G T A – 3’ gene sequence. The coding strand will produce complementary pairs relative to the template strand according to the Watson and Crick model.

Therefore, the sense strand’s base sequence will be 3’- T A G C G C A T – 5’. The RNAP will bind to the promoter region of the DNA sequence and promotes the process of transcription.

By the attachment of RNAP with the promoter site, the template strand will transcribe to form the primary transcript with a base sequence 3’- U A G C G C A U – 5’.


Nukleazalar

(a) Sequencing with Exo III-digested templates.

Single-stranded DNA templates suitable for primed dideoxy DNA sequencing can be prepared by Exo III digestion of dsDNA ( 27 ). The repair synthesis in the presence of dideoxynucleotides with the DNAs that have been submitted to partial, controlled exonucleolytic digestion provides sequence information in an ordered manner ( 11, 28 ).

An alternative, perhaps more advanced, form (called ExoMeth) of Exo Ill-based sequencing strategies is to incorporate 5-methyl-dCTP in place of dCTP during the repair synthesis. Digestion of the (5-Me-dCMP)-containing DNA with suitable “frequent cutter” restriction enzymes sensitive to the m 5 C gives constant 5′-end points that allow one to obtain far more sequence information (up to 10 kb) from a nested set of Exo Ill-digested templates ( 29 ).

Another interesting application of Exo III for DNA sequencing utilizes the high resistance of thiophosphate bonds to degradation by the enzyme ( 30 ). In this application, the repair synthesis is carried out, for example, in the presence of dATPaS so that the thionucleotide is incorporated randomly at the A nucleotide positions. Similar reactions are performed using dCTPaS, dGTPaS, and dTTPaS. Subsequent Exo III digestions of the second strands result in a nested set of fragments with a pattern similar to that obtained from dideoxynucleotide chain-termination sequencing.


Enzymes Involved in DNA Replication | Prokaryotlar

The following points highlight the seven important enzymes involved in the process of DNA replication of prokaryotes. The enzymes are: 1. DNT Polimeraza 2. Primase 3. Polynucleotide Ligase 4. Endonucleases 5. Pilot Proteins 6. Helicase 7. Single-Strand Binding (SSB) Protein.

Enzyme # 1. DNA Polymerase:

DNA polymerase is the chief enzyme of DNA replication. DNA polymerase activity was discovered by Kornberg in 1956 this activity was due to DNA polymerase I. E. coli has four more enzymes, DNA polymerase II, III (Table. 28.1), IV and V DNA polymerase III (Pol III) is concerned with DNA replication, while the remaining four enzymes are involved in DNA repair.

All DNA polymerases require the following:

(2) A short primer (either RNA or DNA), and

(3) A free 3′ -OH in the primer.

They add one nucleotide at a time to the free 3′ -OH of the primer, and extend the primer chain in 5′ → 3′ direction.

DNA polymerase I enzyme provides the major part of activity in E. coli. It is chiefly a DNA repair enzyme, and is used for in vitro DNA replication.

This enzyme has the following three activities:

(i) The 5′ → 3′ polymerase activity is responsible for primer extension or DNA synthesis.

(ii) The 5′ → 3′ exonuclease activity is involved in excision of DNA strands during DNA repair it removes

10 bases at a time. An exonuclease digests nucleic acids (here DNA) from one end, and it does not cut DNA internally.

(iii) The 3′ → 5′ exonuclease activity is responsible for proof-reading.

In this case, only one nucleotide is removed at a time. The polymerase action does commit errors in DNA synthesis. DNA polymerase is known to scrutinize the new bases added to the growing chain and to delete or remove the wrong bases this is called proof-reading. Proof-reading activity reduces errors in replication by over 100 – fold.

DNA polymerase I is encoded by gene polA, has a single polypeptide, and can initiate replication in vitro at a nick in a DNA duplex. It can be cleaved by proteolytic treatments into a large and a small fragments. This large fragment, called Klenow fragment, lacks 5′ → 3′ exonuclease activity and is used for in vitro DNA replication.

DNA polymerase II enzyme functions in DNA-repair. It has 5′ → 3′ polymerase and 3′ → 5′ exonuclease activities, and uses as template only such DNA duplexes that have short gaps.

DNA polymerase III enzyme is responsible for DNA replication in vivo. It has 5’→ 3′ polymerase and 3’→ 5′ exonuclease activities. It catalyzes DNA synthesis at very high rates, e.g., 15,000 bases/min at 37°C. It is composed of several subunits. A DNA polymerase molecule has the following 4 functional sites involved in polymerase activity (Fig. 28.15).

(i) Template site binds the strand serving as template during replication.

(ii) Primer site binds to the primer used for DNA replication.

(iii) Primer terminus site binds only to such primers that have free 3′ -OH.

(iv) The nucleotide triphosphate site binds to the deoxynucleotide 5′-triphosphate that is comple­mentary to the corresponding nucleotide of the template. It also catalyzes the formation of phosphodiester bond between the 5′ phosphate of this nucleotide and the 3′ -OH of the terminal primer nucleotide.

[In addition, the polymerase mole-cule has (5) a 3′ → 5′ exonuclease site and (6) a 5’→ 3′ exo­nuclease site (in case of DNA polymerase I only)].

In case of eukaryotes, at least nine different DNA polymerases are found Table 28.2 lists the properties of five of these enzymes. DNA polymerase δ replicates the leading strand, while DNA polymerase ϵ synthesizes the lagging strand.

DNA polymerase α catalyzes priming of both the strands. DNA polymerases ξ, η, τ, and k are all nuclear DNA repair enzymes. DNA polymerase y is found in mitochondria and catalyzes replication of mtDNA.

Ferment # 2. Primase:

This enzyme activity catalyzes the synthesis of RNA primers to initiate DNA replication. In E. coli, DnaG functions as primase. But in eukaryotes, DNA polymerase α provides this function. There are, however, several other ways in which primers are produced, e.g., the 3′-OH generated by a nick in the template DNA molecule.

Ferment # 3. Polynucleotide Ligase:

DNA ligase or polynucleotide ligase catalyzes the formation of phosphodiester linkage between two immediate neighbour nucleotides of a DNA strand. Thus it seals the nicks remaining in a DNA strand either following DNA replication or DNA repair. However, this enzyme cannot fill the gaps in DNA strands.

Ferment # 4. Endonucleases:

An endonuclease produces an internal cut (single- or double-stranded) in a DNA molecule. But a restriction endonuclease produces cuts only at those sites that have a specific base sequence. During DNA replication, an endonuclease may induce a nick to initiate DNA replication, or it may induce nicks to generate a swivel for DNA unwinding. Restriction endonucleases are required for DNA repair.

Ferment # 5. Pilot Proteins:

Pilot proteins are produced by most viruses. The type of pilot proteins associated with viral genome determines whether the viral DNA will undergo replication or it would support transcription.

Ferment # 6. Helicase:

Helicase effects strand separation at the forks and uses one ATP molecule for each base that is separated. In E. coli, DNA functions as helicase this protein is a hexamer and it moves with the replication fork.

Ferment # 7. Single-Strand Binding (SSB) Protein:

SSB protein binds to single-stranded DNA, and prevents it from forming duplex DNA or secondary structures. SSB binds as a monomer, but it binds cooperatively in that binding of one SSB molecule facilitates binding of more SSB monomers to the same DNA strand. E. coli SSB is a tetramer.


The discovery of the double helix

Once the building blocks of DNA were fully understood, by the late 1940s and early 1950s, scientists began to study the larger structure of DNA by taking X-ray diffraction pictures of purified DNA molecules. However, the pictures they took were not consistent with a simple linear strand of nucleotides, as depicted in Figure 5. Instead, the pictures argued that DNA is even more complex and has a very regular and symmetrical shape.

A number of scientists began to propose possible structures for the DNA molecule based on this research. Because the pictures argued for a symmetrical shape and chemical evidence argued that DNA was a polymer of nucleotides, many scientists thought that multiple strands wrapped around each other, like a braid or a rope. In fact, Linus Pauling, a prominent American scientist, had envisioned that DNA might be a triple helix – three strands of nucleotides wrapping around each other. Pauling, who would later win a Nobel Prize for correctly deducing the "alpha-helix" structure of proteins, even published a paper proposing a triple helix model of DNA in 1953 (Pauling and Corey, 1953). Pauling's practice of building models of molecular structures caught on with many biochemists of the day, and this time period has been referred to as the era of model building.

Şəkil 7: Rosalind Franklin (25 July 1920 - 16 April 1958), a chemist who made vital contributions to the understanding of the fine molecular structures of DNA and RNA. Franklin is best known for her work on X-ray diffraction images of DNA, which James Watson and Frances Crick used to formulate their 1953 hypothesis about the structure of DNA. image © Museum of London

Several variants of a helix-shaped DNA were proposed by other scientists. In 1951, the English molecular biologists Francis Crick and James Watson had published their own incorrect version of a triple helix model. However, the diffraction pictures at the time were all relatively poor quality and resolution. As the technique was further refined, a brilliant chemist named Rosalind Franklin (Figure 7), working at King's College in England, was able to take much higher-resolution X-ray diffraction pictures.

Franklin's high quality pictures confirmed that DNA is actually a double helix - two strands wrapped around each other. However, the first double-stranded molecule built by Watson and Crick had the sugar-phosphate backbones of two strands wrapped around each other and the nitrogen bases pointing outward. It was Rosalind Franklin who pointed out the error in this model. She reminded Watson and Crick that the nitrogen bases are not very soluble in water and thus they would not be pointed outward where they would be surrounded by nearby water molecules in the cell. Instead, she argued, the sugars and phosphates, which are soluble in water, would be pointed outwards, towards the water, and the nitrogen bases would likely be tucked into the interior of the molecule, away from the water molecules, and perhaps interacting with each other.

The double helix structure of DNA was confirmed by


ISTE Standards for Students

Today’s students must be prepared to thrive in a constantly evolving technological landscape. The ISTE Standards for Students are designed to empower student voice and ensure that learning is a student-driven process. Connect with other educators in the ISTE Standards Community and learn how to use the standards in the classroom with the ISTE Standards for Students ebook.

Students leverage technology to take an active role in choosing, achieving, and demonstrating competency in their learning goals, informed by the learning sciences.

See the Empowered Learner standards in action.

Students recognize the rights, responsibilities and opportunities of living, learning and working in an interconnected digital world, and they act and model in ways that are safe, legal and ethical.

See the Digital Citizen standards in action.

Students critically curate a variety of resources using digital tools to construct knowledge, produce creative artifacts and make meaningful learning experiences for themselves and others.

See the Knowledge Constructor standards in action.

Students use a variety of technologies within a design process to identify and solve problems by creating new, useful or imaginative solutions.

See the Innovative Designer standards in action.

Students develop and employ strategies for understanding and solving problems in ways that leverage the power of technological methods to develop and test solutions.

See the Computational Thinker standards in action.

Students communicate clearly and express themselves creatively for a variety of purposes using the platforms, tools, styles, formats and digital media appropriate to their goals.

See the Creative Communicator standards in action.

Students use digital tools to broaden their perspectives and enrich their learning by collaborating with others and working effectively in teams locally and globally.

See the Global Collaborator standards in action.


Videoya baxın: اذا لمس الرجل هذه الاشياء فى المرأة فأنها تسلم له نفسها وتعطيه كل ما يريده (Dekabr 2022).