1953 年、アメリカの生物学者ジェームズ D. ワトソンとイギリスの物理学者フランシス H. C. クリックは、 DNA 分子の構造を説明するモデルを提案しました。分子の化学的および物理的特性の説明に加えて、その複製、つまり 複製について も説明しました。
DNA複製は 半保存的に起こり、単一起点で開始され、一般に各複製起点から双方向に起こります。複製の忠実度は非常に高く、合成および複製中および複製直後のエラー修正後に組み込まれた 10 億 ヌクレオチド あたり、平均して 1 つのエラーしか発生しません。
DNA 複製は半保存的なプロセスであり、新しく形成された分子はそれぞれ、元の分子の鎖の 1 つを保持し、その鋳型に相補的な新しい鎖を形成します。
DNA 複製には 3 つのステップが含まれます。
- イニシエーション
- 拡大または延長
- 終了
DNA合成が起こるには、三リン酸デオキシヌクレオシドとプライマーと鋳型の結合という2つの基本的な基質が必要です。
DNA はプライマーの 3′ 末端を伸長することによって合成され始めます。これは DNA と RNA の普遍的な特徴です。テンプレート鎖は、4 つの三リン酸ヌクレオシドのうちどれを追加するかを決定します。 2 本の鎖は逆平行の配向を持っています。これは、DNA 合成のテンプレート鎖が合成される DNA 鎖の反対の配向であることを意味します。
DNA 合成は、DNA ポリメラーゼという酵素によって触媒されます。単一の活性部位を使用して DNA 合成を触媒します。 DNA ポリメラーゼがヌクレオチドの付加を触媒するには、正しい塩基対形成が必要です。 DNA の両方の鎖は、複製フォークで逆平行方向に一緒に合成されます。
複製プロセス中、 水素結合が 触媒され、アデニン – チミン、シトシン – グアニンという対形成規則を常に尊重しながら、遊離ヌクレオシドが水素結合に結合します。それらが DNA 鎖に適合すると、半保存的複製の法則に従い、2 つの新しい鎖を形成します。
![DNA複製プロセス。イラスト: Designua / Shutterstock.com [適応]](wp-content/uploads/2007/10/replicacao-de-DNA.jpg)
DNA複製プロセス。イラスト: Designua / Shutterstock.com [適応]
レプリケーションエラー
ほとんどの場合、エラーは、新しく合成された二重らせんのどの鎖に間違った塩基が含まれているかを最初に認識し、次にそれを正しい相補的塩基に置き換える DNA 修復システムの一連の酵素によって、すぐに除去および修正されます。 細胞分裂 ごとに起こる変異の割合が 1 塩基対未満であっても、生物に対する変異の負荷は耐え難いものであるため、DNA 複製は非常に正確なプロセスである必要があります。
参考文献:
遺伝学の基礎 / D. Peter Snustad、Michael J. Simmons。リオデジャネイロ：グアナバラ・クーガン、2008年。
遺伝子の分子生物学 / ジェームス D. ワトソン … [他]。ポルト アレグレ: アルメッド、2006
生物学 / ホセ・マリアーノ・アマビス、ジルベルト・ロドリゲス・マルソ。サンパウロ: モデルナ、2004
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