عوامل مؤثر در همانندسازی DNA
فرایند همانندسازی (تکثیر) DNA تحت تأثیر چند عامل کلیدی صورت میگیرد:
مولکول DNA به عنوان الگو
مولکول DNA موجود در هسته سلول بهعنوان الگو برای ساخت رشته جدید عمل میکند. هر یک از رشتههای دوگانه آن بهتنهایی میتوانند الگویی برای ساخت رشته مکمل خود باشند.
واحدهای سازنده DNA (نوکلئوتیدها)
نوکلئوتیدهای آزاد موجود در سیتوپلاسم که دارای سه گروه فسفات هستند (نوکلئوتیدهای تریفسفاته)، به عنوان ماده خام ساخت رشته جدید بهکار میروند. هنگام اتصال این نوکلئوتیدها به رشته در حال ساخت، دو گروه فسفات جدا میشود و انرژی آزادشده برای تشکیل پیوندهای شیمیایی استفاده میگردد.
آنزیمهای لازم برای همانندسازی
آنزیمهای متعددی در این فرایند نقش دارند:
هلیکاز (Helicase): دو رشته DNA را از هم باز میکند و مارپیچ دوگانه را باز مینماید.
DNA پلیمراز (DNA polymerase): نوکلئوتیدهای مکمل را مقابل رشته الگو قرار میدهد و آنها را از طریق پیوند فسفودیاستر به هم متصل میکند.
آنزیمهای دیگر مانند پریماز، لیگاز و توپوایزومراز نیز در مراحل مختلف نقش دارند.
مراحل همانندسازی DNA
آمادهسازی DNA برای همانندسازی
قبل از آغاز همانندسازی، پیچوتاب ساختار DNA باید باز شود و پروتئینهای هیستونی که به آن متصل هستند جدا شوند. این کار توسط آنزیمهایی مانند توپوایزومراز انجام میشود.
باز شدن دو رشته DNA
آنزیم هلیکاز مارپیچ دوگانه DNA را باز کرده و دو رشته را از هم جدا میکند، در نتیجه دو رشته منفرد پدید میآید که بهعنوان الگو عمل میکنند.
تشکیل رشتههای جدید DNA
DNA پلیمراز با استفاده از نوکلئوتیدهای آزاد، رشته جدید را بر اساس توالی رشته الگو میسازد. همانندسازی در دو جهت و روی هر دو رشته الگو انجام میشود، بنابراین به آن همانندسازی دو جهتی (Bidirectional Replication) گفته میشود.
فرایند همانندسازی (تکثیر) DNA تحت تأثیر چند عامل کلیدی صورت میگیرد:
مولکول DNA به عنوان الگو
مولکول DNA موجود در هسته سلول بهعنوان الگو برای ساخت رشته جدید عمل میکند. هر یک از رشتههای دوگانه آن بهتنهایی میتوانند الگویی برای ساخت رشته مکمل خود باشند.
واحدهای سازنده DNA (نوکلئوتیدها)
نوکلئوتیدهای آزاد موجود در سیتوپلاسم که دارای سه گروه فسفات هستند (نوکلئوتیدهای تریفسفاته)، به عنوان ماده خام ساخت رشته جدید بهکار میروند. هنگام اتصال این نوکلئوتیدها به رشته در حال ساخت، دو گروه فسفات جدا میشود و انرژی آزادشده برای تشکیل پیوندهای شیمیایی استفاده میگردد.
آنزیمهای لازم برای همانندسازی
آنزیمهای متعددی در این فرایند نقش دارند:
هلیکاز (Helicase): دو رشته DNA را از هم باز میکند و مارپیچ دوگانه را باز مینماید.
DNA پلیمراز (DNA polymerase): نوکلئوتیدهای مکمل را مقابل رشته الگو قرار میدهد و آنها را از طریق پیوند فسفودیاستر به هم متصل میکند.
آنزیمهای دیگر مانند پریماز، لیگاز و توپوایزومراز نیز در مراحل مختلف نقش دارند.
مراحل همانندسازی DNA
آمادهسازی DNA برای همانندسازی
قبل از آغاز همانندسازی، پیچوتاب ساختار DNA باید باز شود و پروتئینهای هیستونی که به آن متصل هستند جدا شوند. این کار توسط آنزیمهایی مانند توپوایزومراز انجام میشود.
باز شدن دو رشته DNA
آنزیم هلیکاز مارپیچ دوگانه DNA را باز کرده و دو رشته را از هم جدا میکند، در نتیجه دو رشته منفرد پدید میآید که بهعنوان الگو عمل میکنند.
تشکیل رشتههای جدید DNA
DNA پلیمراز با استفاده از نوکلئوتیدهای آزاد، رشته جدید را بر اساس توالی رشته الگو میسازد. همانندسازی در دو جهت و روی هر دو رشته الگو انجام میشود، بنابراین به آن همانندسازی دو جهتی (Bidirectional Replication) گفته میشود.
❤2💋1
در جریان همانندسازی DNA، نوکلئوتیدهای آزاد سهفسفاته داخل یاخته نقش کلیدی در ساخت رشته جدید دارند. اگر در یک یاخته نوکلئوتیدها فقط دو گروه فسفات داشته باشند (یعنی دیفسفاته باشند)، کدام پیامد زیر به احتمال زیاد رخ خواهد داد؟
۱) اتصال نوکلئوتیدها به رشته در حال ساخت با سرعت بیشتری انجام میشود، اما پیوند فسفودیاستر تشکیل نمیشود و رشته ناقص باقی میماند.
۲) نوکلئوتیدهای دیفسفاته نمیتوانند انرژی لازم برای ایجاد پیوند فسفودیاستر را فراهم کنند، بنابراین همانندسازی دچار اختلال جدی میشود.
۴) پس DNA پلیمراز این نوکلئوتیدها را به اشتباه به عنوان نوکلئوتیدهای صحیح شناسایی کرده و در ساخت رشته از آنها استفاده میکند، اما پیوند هیدروژنی بین بازها شکل نمیگیرد.
۴) فقدان یک گروه فسفات باعث توقف عمل آنزیم هلیکاز میشود و در نتیجه رشتهها از هم باز نمیشوند و همانندسازی آغاز نمیشود.
۱) اتصال نوکلئوتیدها به رشته در حال ساخت با سرعت بیشتری انجام میشود، اما پیوند فسفودیاستر تشکیل نمیشود و رشته ناقص باقی میماند.
۲) نوکلئوتیدهای دیفسفاته نمیتوانند انرژی لازم برای ایجاد پیوند فسفودیاستر را فراهم کنند، بنابراین همانندسازی دچار اختلال جدی میشود.
۴) پس DNA پلیمراز این نوکلئوتیدها را به اشتباه به عنوان نوکلئوتیدهای صحیح شناسایی کرده و در ساخت رشته از آنها استفاده میکند، اما پیوند هیدروژنی بین بازها شکل نمیگیرد.
۴) فقدان یک گروه فسفات باعث توقف عمل آنزیم هلیکاز میشود و در نتیجه رشتهها از هم باز نمیشوند و همانندسازی آغاز نمیشود.
❤3💋2
در مورد آنزیمهای مؤثر در همانندسازی DNA، کدام مورد نمیتواند بهعنوان نتیجه اختلال در عملکرد آنزیم مربوطه تلقی شود؟
الف) اگر DNA پلیمراز دچار نقص شود، امکان ایجاد پیوند فسفودیاستر بین نوکلئوتیدهای جدید مختل میشود، حتی اگر جفتشدن بازهای مکمل بهدرستی انجام شود.
ب) نقص در عملکرد هلیکاز ممکن است باعث باقیماندن DNA در ساختار مارپیچ دوگانه و عدم دسترسی آنزیمها به رشتههای الگو شود.
پ) اگر پریماز نتواند بهدرستی پرایمر بسازد، DNA پلیمراز در آغاز همانندسازی قادر به شروع سنتز رشته جدید نخواهد بود.
ت) حتی در غیاب انرژی حاصل از شکستن پیوندهای پرانرژی نوکلئوتیدهای سهفسفاته، آنزیمهای همانندسازی میتوانند با کمک انرژی پتانسیل یونی بهصورت محدود رشته جدید بسازند.
الف) اگر DNA پلیمراز دچار نقص شود، امکان ایجاد پیوند فسفودیاستر بین نوکلئوتیدهای جدید مختل میشود، حتی اگر جفتشدن بازهای مکمل بهدرستی انجام شود.
ب) نقص در عملکرد هلیکاز ممکن است باعث باقیماندن DNA در ساختار مارپیچ دوگانه و عدم دسترسی آنزیمها به رشتههای الگو شود.
پ) اگر پریماز نتواند بهدرستی پرایمر بسازد، DNA پلیمراز در آغاز همانندسازی قادر به شروع سنتز رشته جدید نخواهد بود.
ت) حتی در غیاب انرژی حاصل از شکستن پیوندهای پرانرژی نوکلئوتیدهای سهفسفاته، آنزیمهای همانندسازی میتوانند با کمک انرژی پتانسیل یونی بهصورت محدود رشته جدید بسازند.
💋5❤3
در مورد ساختار فضایی میوگلوبین، کدام گزینه صحیحتر است؟
الف) در ساختار دوم، گروههای R از مارپیچها به یکدیگر نزدیک میشوند و گروه هم در بخش عمقی پروتئین جای میگیرد.
ب) نزدیکی گروههای R در ساختار سوم موجب قرارگیری گروه هم در مجاورت سر و ته زنجیره پلیپپتیدی میشود.
ج) ساختار مارپیچی دوم منجر به قرارگیری گروههای R در فاصله زیاد از یکدیگر میشود، اما در ساختار سوم ممکن است این گروهها در کنار هم قرار گیرند، درحالیکه گروه هم در مرکز آبگریز پروتئین جای دارد.
د) سر و ته رشته پلیپپتیدی در ساختار دوم به هم نزدیکاند و این نزدیکی منجر به تثبیت موقعیت گروههای R در اطراف گروه هم میشود.
پ.ن: سخت و چالشی(خودم طرح کردم)
الف) در ساختار دوم، گروههای R از مارپیچها به یکدیگر نزدیک میشوند و گروه هم در بخش عمقی پروتئین جای میگیرد.
ب) نزدیکی گروههای R در ساختار سوم موجب قرارگیری گروه هم در مجاورت سر و ته زنجیره پلیپپتیدی میشود.
ج) ساختار مارپیچی دوم منجر به قرارگیری گروههای R در فاصله زیاد از یکدیگر میشود، اما در ساختار سوم ممکن است این گروهها در کنار هم قرار گیرند، درحالیکه گروه هم در مرکز آبگریز پروتئین جای دارد.
د) سر و ته رشته پلیپپتیدی در ساختار دوم به هم نزدیکاند و این نزدیکی منجر به تثبیت موقعیت گروههای R در اطراف گروه هم میشود.
پ.ن: سخت و چالشی(خودم طرح کردم)
The Chapter First
در مورد ساختار فضایی میوگلوبین، کدام گزینه صحیحتر است؟ الف) در ساختار دوم، گروههای R از مارپیچها به یکدیگر نزدیک میشوند و گروه هم در بخش عمقی پروتئین جای میگیرد. ب) نزدیکی گروههای R در ساختار سوم موجب قرارگیری گروه هم در مجاورت سر و ته زنجیره پلیپپتیدی…
گزینه الف: بهاشتباه نزدیکی گروههای R را به ساختار دوم نسبت داده و جایگاه گروه هم را نادرست بیان کرده (سطح خارجی بهجای ناحیه مرکزی).
گزینه ب: رابطه علت و معلولی نادرست بین گروههای R، گروه هم و سر و ته زنجیره ایجاد کرده است.
گزینه د: ساختار دوم را بهاشتباه با نزدیکی سر و ته مرتبط دانسته، درحالیکه این موضوع به ساختار سوم مربوط است.
میوگلوبین یک پروتئین با ساختار فضایی منظم است. در ساختار دوم آن، بخش زیادی از زنجیرهی پلیپپتیدی به شکل مارپیچ آلفا تا خورده است. در این حالت، گروههای R (زنجیرههای جانبی آمینواسیدها) نسبتاً از یکدیگر فاصله دارند و برهمکنش خاصی با هم ندارند.
اما در ساختار سوم، چند مارپیچ آلفا به کمک نیروهای مختلف (مثل پیوندهای هیدروژنی، برهمکنشهای هیدروفوبی و غیره) در کنار هم قرار میگیرند. در این مرحله، بسیاری از گروههای R به یکدیگر نزدیک میشوند و میتوانند با هم برهمکنش داشته باشند، که به پایدار شدن ساختار سهبعدی پروتئین کمک میکند.
در این ساختار، دو انتهای زنجیره پلیپپتیدی (سر N و سر C) نیز به هم نزدیک میشوند و معمولاً در سطح خارجی پروتئین قرار میگیرند، جایی که در تماس با محیط آبی اطراف هستند.
در مقابل، گروه "هِم" (heme) که بخش عملکردی میوگلوبین است، در درون پروتئین و در یک محیط هیدروفوبی (آبگریز) جای گرفته. این جایگاه مرکزی و دنج، از گروه هم در برابر محیط بیرونی محافظت میکند و امکان برقراری برهمکنش مناسب با مولکول اکسیژن را فراهم میسازد.
🔥1
The Chapter First
بهم سپرده بودن اگه جوجه جغد پیدا کردی با پول زیادی ازت میخریم. ولی وقتی چهره مظلومش رو دیدم به قول معروف: دامنم از دست برفت و محو زیبایی چشمای این مخلوق شدم و به کلی پول و... از یادم رفت:) آخه چجور دلشون میاد اینو کنن تو قفس؟!
This media is not supported in your browser
VIEW IN TELEGRAM
والدین این زیبا رو...
راستش هر جا گشتم داخل اینترنت اصلا نفهمیدم چه گونهای هست... به نظر میرسه نادر باشن.
(توی کامنت یه عکس با کیفیت ازش میذارم)
راستش هر جا گشتم داخل اینترنت اصلا نفهمیدم چه گونهای هست... به نظر میرسه نادر باشن.
(توی کامنت یه عکس با کیفیت ازش میذارم)
❤5🐳2