Waarom worden nucleotiden toegevoegd aan het 3'-uiteinde?

Waarom worden nucleotiden toegevoegd aan het 3'-uiteinde?
Anonim

Het DNA wordt alleen gekopieerd in de richting van 5 'naar 3', omdat eukaryote chromosomen veel verschillende oorsprongen hebben voor elk chromosoom in overeenstemming met hun veel grotere omvang. Als sommige in de andere richting werden gekopieerd, zullen er fouten worden gemaakt. Het houdt elke celdeling op dezelfde pagina, om zo te zeggen.

Omdat DNA-synthese alleen in de 5 'naar 3'-richting kan plaatsvinden, wordt een tweede DNA-polymerasemolecuul gebruikt om te binden aan de andere matrijsstreng wanneer de dubbele helix opent. Dit molecuul synthetiseert discontinue segmenten van polynucleotiden, genaamd Okazaki-fragmenten. Een ander enzym, DNA-ligase genaamd, is verantwoordelijk voor het samenvoegen van deze fragmenten in wat de achterblijvende streng wordt genoemd.

Het mechanisme van DNA-ligase is om twee covalente fosfodiësterbindingen te vormen tussen 3'-hydroxyleinden van één nucleotide ("acceptor") met het 5'-fosfaatuiteinde van een andere ("donor"). De twee "kleverige uiteinden" moeten in tegenovergestelde richtingen zijn om replicatie van het gehele DNA-molecuul te voltooien.

Het gemiddelde menselijke chromosoom bevat een enorm aantal nucleotide paren die gekopieerd worden met ongeveer 50 baseparen per seconde. Toch duurt het volledige replicatieproces slechts ongeveer een uur. Dit komt omdat er veel sites met replicatieoorsprong op een eukaryoot chromosoom zijn. Daarom kan replicatie op een vroeger tijdstip beginnen dan op andere. Naarmate de replicatie bijna voltooid is, ontmoeten "bubbels" van nieuw gerepliceerd DNA elkaar en fuseren, waarbij twee nieuwe moleculen worden gevormd.