콘텐츠
Deoxyribonucleic Acid (DNA)는 생명의 유전 물질을 포함하는 매우 안정적인 이중 나선 분자입니다. DNA가 매우 안정적인 이유는 그것이 2 개의 상보 적 가닥과 그것들을 연결하는 염기로 만들어져 있기 때문입니다. DNA의 꼬인 구조는 강한 공유 결합에 의해 결합 된 설탕 포스페이트 그룹과 각각 아데닌과 티민의 뉴클레오티드 염기 쌍, 사이토 신과 구아닌에 결합하는 수천 개의 약한 수소 결합에서 발생합니다.
TL; DR (너무 길고 읽지 않음)
효소 헬리 카제는 밀접하게 결합 된 DNA 이중 나선 분자를 분리하여 DNA의 복제를 가능하게한다.
DNA 가닥을 분리해야 할 필요성
이 단단히 묶인 스트랜드는 물리적으로 분리 될 수 있지만 결합으로 인해 이중 나선으로 다시 결합됩니다. 이와 유사하게 열은 두 가닥이 분리되거나 "용해"될 수 있습니다. 그러나 세포가 분열되기 위해서는 DNA를 복제해야합니다. 이것은 유전자 코드를 밝히기 위해 DNA를 분리하고 새로운 사본을 만드는 방법이 필요하다는 것을 의미합니다. 이것을 복제라고합니다.
DNA Helicase의 일
세포 분열 전에 DNA 복제가 시작됩니다. 이니시에이터 단백질은 지퍼가 풀리는 것처럼 거의 이중 나선의 일부를 펼치기 시작합니다. 이 작업을 수행 할 수있는 효소를 DNA 헬리 케이스라고합니다. 이 DNA 헬리 카제는 합성이 필요한 곳에서 DNA를 압축 해제합니다. 헬리 카제는 두 가닥의 DNA를 함께 보유하는 뉴클레오타이드 염기쌍 수소 결합을 파괴함으로써이를 수행한다. 모든 세포에 동력을 공급하는 아데노신 트리 포스페이트 (ATP) 분자의 에너지를 사용하는 공정입니다. 단일 가닥은 수퍼 코일 된 상태로 복귀 될 수 없다. 실제로, 효소 기라 제는 나선을 들어서 이완시킨다.
DNA 복제
염기 쌍이 DNA 헬리 카제에 의해 밝혀지면, 그들은 상보 적 염기와 만 결합 할 수있다. 따라서, 각각의 폴리 뉴클레오티드 가닥은 새로운 상보적인 측면을위한 주형을 제공한다. 이 시점에서 primase로 알려진 효소는 짧은 세그먼트 또는 프라이머에서 복제를 시작합니다.
프라이머 세그먼트에서, 효소 DNA 폴리머 라제는 원래 DNA 가닥을 중합시킨다. 그것은 복제 포크라고 불리는 DNA가 풀리는 영역에서 작동합니다. 뉴클레오타이드는 뉴클레오타이드 사슬의 한 말단에서 시작하여 중합되고, 가닥의 한 방향 ( "리딩"스트랜드)으로 만 합성이 진행된다. 새로운 뉴클레오티드가 밝혀진 염기에 합류합니다. 아데닌 (A)은 티민 (T)과 결합하고 시토신 (C)은 구아닌 (G)과 결합합니다. 다른 가닥의 경우 짧은 조각 만 합성 할 수 있으며이를 Okazaki 조각이라고합니다. 효소 DNA 리가 아제는 "래깅 (lagging)"가닥으로 들어가 완성된다. 효소는 복제 된 DNA를 "교정"하고 발견 된 모든 오류의 99 %를 제거합니다. 새로운 DNA 가닥은 부모 가닥과 동일한 정보를 포함합니다. 이것은 수백만 셀에서 지속적으로 발생하는 놀라운 프로세스입니다.
강한 결합과 안정성으로 인해 DNA는 그 자체만으로는 분리 될 수 없으며 유전자 정보를 보존하여 새로운 세포와 후손에게 전달됩니다. 고효율 효소 헬리 카제는 생명을 계속 유지할 수 있도록 엄청나게 감긴 DNA 분자를 분해 할 수 있습니다.