เพื่อความต่อเนื่องของชีวิตบนโลก สิ่งมีชีวิตต้องผ่านกระบวนการให้กำเนิดลูกหลานที่มีลักษณะเหมือนกัน ลักษณะเฉพาะของการถ่ายทอดยีนนี้จะเห็นได้เฉพาะในสิ่งมีชีวิตเท่านั้น ความต้องการเชื้อเพลิงของ Dera ในการถ่ายทอดยีนเหล่านี้ความต้องการที่สำคัญคือ DNA
DNA ย่อมาจากกรดดีออกซีไรโบนิวคลีอิก มีหน้าที่หลักในการถ่ายทอดและถ่ายทอดคุณลักษณะของบุคคลไปสู่ลูกหลาน องค์ประกอบหลักของ DNA และโครโมโซม มีอยู่ในสิ่งมีชีวิต สัตว์ หรือมนุษย์ทั้งหมด และถือเป็นส่วนสำคัญของวงจรชีวิตมนุษย์
กระบวนการที่ถ่ายทอดลักษณะเฉพาะไปยังลูกหลานรุ่นต่อไปเรียกว่าการจำลองดีเอ็นเอ เป็นขั้นตอนในการคัดลอกดีเอ็นเอ โมเลกุลที่มีเกลียวคู่ทำซ้ำเพื่อสร้างสำเนาโมเลกุลที่เหมือนกันสองชุด ดีเอ็นเอแตกออกเป็นส้อม การจำลองแบบเกลียวมีหลายวิธี
ส้อมการจำลองแบบก่อตัวขึ้นภายใน DNA ที่มีเกลียวยาวระหว่างการจำลองแบบ DNA สิ่งนี้ถูกสร้างขึ้นโดยเฮลิเคสซึ่งทำลายพันธะไฮโดรเจนที่ยึดสาย DNA สองเส้นเข้าด้วยกันในเกลียว ส่งผลให้ "ง่าม" สองอัน แต่ละอันมี DNA สายเดียว
DNA ถูกอ่านโดย DNA polymerase ในทิศทาง 3’-5’ หรือ 5’-3’ โดยทั่วไปแล้วสิ่งเหล่านี้จะจัดเป็นสาย DNA ชั้นนำและสาย DNA ที่ล้าหลัง ซึ่งทั้งสองสายมีความแตกต่างกันอย่างสิ้นเชิงและอยู่ตรงข้ามกันซึ่งทำให้การอ่านยากในบางครั้ง
DNA Strand ชั้นนำกับ DNA ที่ล้าหลัง
ความแตกต่างระหว่างสาย DNA ชั้นนำและสาย DNA ที่ล้าหลังนั้นเกิดจากการสังเคราะห์สาย DNA โดยที่สาย DNA ชั้นนำถูกสังเคราะห์ในทิศทาง 5′-3′ ในทางกลับกัน สาย DNA ที่ล้าหลังสังเคราะห์ขึ้นในทิศทาง 3′-5′ ทั้งสองช่วยในกระบวนการจำลอง DNA แต่ในรูปแบบที่แตกต่างกัน
ตารางเปรียบเทียบระหว่างสาย DNA ชั้นนำกับการแล็กของ DNA Srand
| พารามิเตอร์ของการเปรียบเทียบ | ผู้นำ DNA Ctrand | แล็ก DNA Ctrand |
| คำนิยาม | สายเดี่ยวที่ช่วยในการจำลอง DNA ผ่านการสังเคราะห์โดยไม่แตก | เส้นคู่ที่ช่วยในการจำลอง DNA ผ่านการสังเคราะห์ด้วยชิ้นส่วนของ Okazaki |
| ทิศทางของการสังเคราะห์ | 5'- 3' ทิศทาง | 3'- 5' ทิศทาง |
| ทิศทางการเคลื่อนไหว | เคลื่อนที่ไปในทิศทางของส้อม | เคลื่อนที่ตรงกันข้ามกับทิศทางการเคลื่อนที่ของส้อม |
| ความต้องการของไพรเมอร์อาร์เอ็นเอ | ไม่ต้องการไพรเมอร์ RNA | ต้องใช้ไพรเมอร์อาร์เอ็นเอ |
| เฮลิเคสพันรอบ | ยูคาริโอต | โปรคาริโอต |
DNA Strand ชั้นนำคืออะไร?
สาย DNA ชั้นนำคือความแข็งแรงที่สังเคราะห์ในทิศทางของการเคลื่อนที่ของส้อมจำลองหรือทิศทาง 5'-3' เกลียวนี้ทำขึ้นอย่างต่อเนื่องโดยไม่มีการแตกหัก
หลังจากที่โพลีเมอเรสอ่านเทมเพลต DNA ดั้งเดิมแล้ว นิวคลีโอไทด์จะถูกเพิ่มเข้าไปที่ปลายที่ 3 ของเกลียวอย่างต่อเนื่องและทำให้เป็นจุดยืนชั้นนำ เป็นสายดีเอ็นเอเดี่ยวที่ช่วยในการจำลองดีเอ็นเอ
การสังเคราะห์สาย DNA ชั้นนำไม่ต้องการไพรเมอร์ RNA เฮลิเคสไม่ได้เป็นเพียงองค์ประกอบของโพลีเปปไทด์ 6 ตัวที่รวมกันเป็นสาย DNA เดียวที่กำลังจำลองแบบ ขณะที่เฮลิเคสคลายดีเอ็นเอที่ทางแยกการจำลอง ดีเอ็นเอที่อยู่ข้างหน้าก็ถูกบังคับให้หมุน กระบวนการนี้ส่งผลให้เกิดการบิดตัวของดีเอ็นเอที่อยู่ข้างหน้า
ดีเอ็นเอสายเดี่ยวเปลือยมีความเป็นไปได้ที่จะพับกลับกลายเป็นโครงสร้างทุติยภูมิ โครงสร้างเหล่านี้สามารถรบกวนการเคลื่อนไหวของ DNA polymerase ได้อีก
DNA Strand ที่ปกคลุมด้วยวัตถุฉนวนคืออะไร?
สาย DNA ที่ล้าหลังถูกสังเคราะห์ในทิศทางตรงกันข้ามกับการจำลองการเคลื่อนที่ของส้อมหรือทิศทาง 3′-5′ มันสังเคราะห์ห่างจากส้อม เนื่องจากการเคลื่อนที่ตรงกันข้ามจากทิศทางของส้อม สาย DNA ที่ล้าหลังจึงมีแนวโน้มที่จะไม่ต่อเนื่องและการสังเคราะห์
เส้นที่หุ้มอยู่นั้นมีชิ้นส่วนของ DNA ซึ่งเรียกว่าชิ้นส่วนของโอกาซากิ ไพรเมสซึ่งมีหน้าที่ในการเพิ่มไพรเมอร์ RNA ต้องรอให้ส้อมเปิดก่อนที่จะใส่ไพรเมอร์ ทำให้โอกาซากิแตกเป็นเสี่ยงๆ จากนั้นไพรเมอร์ RNA จะถูกลบออกและแทนที่ด้วย DNA และชิ้นส่วนของ DNA จะเชื่อมต่อกันด้วย DNA ligase
การสังเคราะห์เส้นใยที่ล้าหลังนั้นซับซ้อนกว่าเมื่อเปรียบเทียบกับสายหลักเนื่องจากการป้องกันการสังเคราะห์อย่างต่อเนื่องโดยการวางแนวของ DNA ดั้งเดิม ผลที่ตามมาก็คือ DNA พอลิเมอเรสบนสายนี้ถูกมองว่า "ล้าหลัง" อีกสายหนึ่ง ในโปรคาริโอตจะพันรอบเส้นใยที่ล้าหลัง
ความแตกต่างหลักระหว่างสาย DNA ชั้นนำและสาย Lagging
บทสรุป
ดีเอ็นเอเป็นองค์ประกอบสำคัญของโครโมโซมเนื่องจากการสืบพันธุ์ของลูกหลานประเภทเดียวกันได้ มันมีอยู่ในสิ่งมีชีวิตทั้งหมด
สาย DNA ชั้นนำและสาย DNA ที่ล้าหลังเป็นสายสองประเภทที่ช่วยในการจำลอง DNA
การจำลองแบบของ DNA มีความสำคัญต่อการถ่ายทอดลักษณะของมนุษย์คนหนึ่งไปสู่ลูกหลานของพวกเขา การจำลองแบบดีเอ็นเอเกี่ยวข้องกับสายดีเอ็นเอชั้นนำและสายดีเอ็นเอที่ล้าหลัง
กลไกของสายดีเอ็นเอชั้นนำและสายดีเอ็นเอที่ล้าหลังอยู่ตรงข้ามกัน สาย DNA ที่ล้าหลังนั้นอ่านยากกว่าเมื่อเปรียบเทียบกับสาย DNA ชั้นนำ
หากไม่มีวงจรชีวิต DNA โลกจะเกิดขึ้นไม่ได้ ดีเอ็นเอช่วยให้ถ่ายทอดลักษณะเฉพาะไปสู่รุ่นต่อไปซึ่งเป็นพื้นฐานของชีวิตในสิ่งมีชีวิต
