FacebookTwitterEmailPrint
Ce este replicarea ADN-ului?
Replicarea ADN-ului este procesul prin care celulele dumneavoastră creează copii exacte ale codului lor genetic. Pentru a face acest lucru, celulele dvs. se bazează pe nucleotidele care alcătuiesc ADN-ul. Nucleotidele sunt compuse dintr-o grupare fosfat, un zahăr cu cinci atomi de carbon și una dintre cele patru baze azotate: adenină, timină, citozină și guanină – adesea prescurtate A, T, C și G. Aceste baze au un model specific de legare, în care A se leagă de T, iar C se leagă de G, pentru a forma perechi de nucleotide. Perechile de nucleotide legate formează o structură asemănătoare unei scări răsucite numită dublu helix, în care fiecare treaptă a scării este o pereche de nucleotide legate.
Pentru a replica ADN-ul, legăturile dintre bazele nucleotidice sunt rupte, astfel încât dublul helix se împarte în două. Cu ajutorul unei enzime numite ADN-polimerază, fiecare bază este apoi legată de un nou partener – așa cum s-a întâmplat înainte, A cu T și C cu G – pentru a forma un nou șir de ADN. Acest model specific de legare are ca rezultat crearea a două copii ale moleculei de ADN din versiunea originală.
Ocazional, ADN polimeraza va potrivi din greșeală bazele greșite împreună, cum ar fi legarea unui A cu un C în loc de un T. Aceasta este o problemă, deoarece aceste tipuri de erori pot duce la o mutație, o modificare ereditară a ADN-ului. Pentru a evita acest lucru, ADN polimeraza „verifică” și oprește replicarea dacă detectează o eroare. Odată ce alte enzime repară eroarea, ADN polimeraza poate relua și continua până când procesul de replicare a ADN-ului este complet. Această activitate de proofreading este atât de eficientă încât, în medie, apare doar o mutație la fiecare 100 de milioane de baze.
De ce se replică ADN-ul?
Replicarea ADN-ului joacă un rol important în creșterea și reînnoirea celulelor. Organismele în creștere creează în mod constant celule noi pe măsură ce se dezvoltă într-un corp mai mare. Și, în timp, unele celule pot fi deteriorate, îmbătrânesc sau mor. Pentru ca organismul dumneavoastră să funcționeze corect, este important ca aceste celule să fie înlocuite rapid cu altele noi. Celulele realizează această reînnoire și creștere prin procesul de diviziune celulară, în care o celulă se împarte în două pentru a forma două celule noi. Pentru ca o celulă să se dividă, trebuie mai întâi să facă o copie a propriului ADN, care este codul genetic de care are nevoie pentru a funcționa corect. Este foarte important ca ADN-ul dvs. să fie replicat cu exactitate, noile celule primind o copie exactă a secvenței dvs. genetice.
Cum a fost descoperit procesul de replicare a ADN-ului?
Pentru mulți ani, oamenii de știință nu au fost siguri de modul în care o celulă își replica ADN-ul. Au fost propuse trei teorii concurente. Prima teorie, cunoscută sub numele de modelul conservator, presupunea că dublul helix original de ADN a rămas complet intact, iar noua copie nu a împrumutat nicio moleculă din original. Modelul semiconservativ a sugerat că ADN-ul se derulează în timpul replicării, fiecare catenă servind drept șablon pentru o nouă sinteză. În cele din urmă, în modelul dispersiv, se credea că dublul helix original se rupe în multe bucăți mici, unele dintre aceste bucăți ajungând în fiecare nou șir.
Dezbaterile au fost în cele din urmă rezolvate în 1958 de către doi oameni de știință pe nume Matthew și Franklin Stahl. Într-un experiment de biologie devenit celebru, aceștia au cultivat bacterii în interiorul unei soluții speciale pentru a marca tot ADN-ul celulelor cu un marker. Apoi au folosit un alt marker pentru a marca doar ADN-ul nou-sintetizat. Aceștia au descoperit că ADN-ul replicat conținea întotdeauna un catenar din molecula de ADN originală și un catenar nou format. Acest lucru a dovedit că modelul semiconservativ de replicare a ADN-ului era corect.
.