4. Свойства и функции днк.

ДНК хранит, передает и реализует наследственную информацию. Функциональные возможности генетического материала обеспечиваются протеканием четырех генетических процессов – репликацией и репарацией ДНК, транскрипцией и генетической рекомбинацией.

• ДНК имеет характерную структуру двойной спирали или двойной цепочки, которая обеспечивает ее стабильность и защиту генетической информации. Эта структура также способствует точной репликации и транскрипции.

• Благодаря наличию водородных связей между комплементарными азотистыми основаниями (аденин — тимин, гуанин — цитозин), молекула ДНК устойчива к повреждениям и разрывам в обычных условиях.

• Цепи ДНК направлены в противоположные стороны (антипараллельны), что необходимо для процессов репликации и транскрипции.

• ДНК устойчива к химическим воздействиям и не разлагается в нормальных условиях, что важно для хранения генетической информации.

• ДНК может точно копироваться перед делением клетки благодаря комплементарности оснований и фосфодиэфирным связям.

• ДНК содержит генетические инструкции, необходимые для развития, функционирования и воспроизведения организма. Это «жесткий диск» жизни — база данных всей информации о структуре и работе клетки.

• Память о признаках передается от родителей к потомству через половые и соматические клетки, обеспечивая преемственность видов.

• ДНК обеспечивает точное копирование перед делением клетки, что необходимо для сохранения генетического материала.

• На основе информации, зашифрованной в ДНК, происходит синтез белков (трансляция), что определяет все физиологические процессы в организме.

• Мутации в ДНК создают генетическую изменчивость, что является движущей силой эволюции.

5. Ауторепродукция днк. Репликон и его функционирование.

Ауторепродукция ДНК — это процесс её точного копирования перед делением клетки, который обеспечивает передачу генетической информации из поколения в поколение. Этот механизм называется репликацией и является ключевым для сохранения наследственности.

Репликон — это участок ДНК, содержащий все элементы, необходимые для его полной репликации. Он включает в себя начальную точку репликации и всю цепочку ДНК, которая реплицируется как единое целое.

Механизм функционирования:

Инициирование: На начальном этапе специальные ферменты (например, ДНК-легаза, ДНК-голкиаза) распутывают молекулу ДНК, создавая «плечо» для синтеза. Репликация происходит полуконсервативным способом, т.е. обе цепи ДНК разделяются, и на каждой синтезируется комплементарная ей цепь. Репликация осуществляется под контролем ряда ферментов и протекает в несколько этапов. Процесс начинается с раскручивания двойной спирали молекулы ДНК ферментом геликазой, затем цепи ДНК связываются с дестабилизирующими белками или SSB белками, которые растягивают цепи с разные стороны и удерживают их в виде вилки, она имеет название репликационной вилки. Перед репликационной вилкой возникает супернапряжение, которое снимается ферментом топоизомеразой: она разрывает одну из цепей и эта цепь начинает свободно вращаться вокруг другой. После этого в дело вступает еще один фермент - ДНК-полимераза, который осуществляет синтез цепи. Причем ДНК-полимераза работает только в одном направлении 5’- 3’. Поскольку две цепи молекулы ДНК антипараллельны то есть направление 5’- 3’ у них противоположно, то ДНК-полимераза может непрерывно синтезировать только одну из двух цепей, которая называется лидирующей, отстающая же цепь синтезируется отдельными фрагментами РНК-полимеразы, которые называются фрагменты Оказаки синтез на отстающей цепи осуществляется по типу шитья "назад иголкой " затем эти фрагменты сшиваются ферментом лигаза и конечным итогом процесса репликации является образование двух, идентичных материнской, молекул ДНК.

Отроение и синтез: Фермент ДНК-полимераза, соединяясь с точкой начала, синтезирует новую цепь, комплементарную исходной, по принципу антропоморфной репликации (у эукариот — по обоим цепям одновременно на разные участки).

Образование двух новых молекул: В результате получается две молекулы ДНК, каждая из которых содержит одну старую и одну новую цепь (так называемый механизм полуконсервативной репликации).

Завершение репликации: После синтеза ферменты собирают и упаковывают дочерние цепи, восстанавливая целостность молекул.