DNAren autorreplikazio prozesua

GENEEN ERREPLIKAZIOA

DNAren ERREPLIKAZIO PROZESUA

Funtzio biologikoak  betetzeko baldintza batzuk bete behar ditu material genetikoak:

1.-Informazio kantitate handia izan behar du

2.- Bere burua erreplikatzeko gai izan behar da

3.- Kimikoki egonkorra izan behar du

4.- Bestetik mutatzeko gai izan behar du

5.- Bere burua fenotipoan adierazteko gai izan behar du

DNAren erreplikazio erdikontserbatzailean, kate bakoitzak beste kate bat sortzeko eredutzat balio du. DNAren erreplikazio-prozesuak, laburbilduta, bi etapa hauek ditu: a.) bi kateak banatu egiten dira; b.) bi kate berri sintetizatzen dira aurrekoen base-sekuentziaren sekuentzia osagarria dutela. 3’     5’   5’ 3’

Zelula prokariotatan, zitoplasman gune nuklearrean ematen da eta zelula eukariotan nukleoan ematen da

Interfasearen S aldian ematen da

ERREPLIKAZIOAREN HASIERA

HASIERA

Erreplikazio-prozesua, beti-beti, nukleotidoen sekuentzia jakin batean hasten da, eta horri erreplikazioaren jatorria deitzen zaio. Kromosoma prokariotoetan erreplikazioaren jatorri bakarra dago; eukariotoetan -gizakiak, kasu-, berriz, erreplikazioaren jatorri ugari daude DNA katean zehar, eta erreplikazioa aldi berean hasteko gai dira.

DNAk, erreplikatu aurretik, helize bikoitza hedatu(zabaldu) behar du, bi kateek molde moduan joka dezaten. Egiteko horretan:

Helikasa izeneko entzimak esku hartzen du: base osagarrien arteko hidrogeno-zubiaren haustura katalizatzen du, prozesuan ATPa kontsumitzen da.

Kate bakunera lotzen diren proteinak, hauek hidrogeno zubiak berriz eratzea eragozten dute

Topoisomerasa behar da helize bikoitza deskiribilkatzeko eta bi entzima hauekin batera proteina laguntzaileak egoten dira. DNAren hariak banatzean, oraindik banatu ez diren katearen burbuilaren muturretan tentsioa sortzen da (Kribilduta dagoen soka bat banatzean gertatzen den moduan). Topoisomerasak tentsio hau arintzen dute.

Primasa, ADN zebadorea eratzen du

Jatorriko puntu bakoitzean, DNA bi noranzkoetarantz hedatzen da, eta horren ondorioz, bi erreplikazio-urkila eratzen dira.

ELONGAZIOA (Heltze-prozesua)

DNAren bi kateak banatu ondoren, kate berrien sintesia egiten hasiko da, DNA polimerasak katalizatuta.DNA polimerasak, ARN zebadoretara gehituko ditu desoxiribonukleotidoak, molde gisa erabiltzen ari den katearen osagarri moduan.  DNA polimerasak fosfodiester-lotura bat katalizatzen du: desoxirribonukleotido trifosfato berriaren eta sintetizatzen ari den katearen lotura, eta bi molekula azido fosforiko askatzen ditu.

Fosfodiester lotura eratzeko behar den energia, nukleotidoaren muturreko bi fosfatoak lotzen dituen loturaren hidrolisitik dator. Hau da, prozesu hau egiteko behar den energia bi fosfatoak askatzen direnean lortzen da (energia lortuz). 

Hala ere, arazo bat dago: DNA kateak antiparaleloak dira eta ADNpolimerasek nukleotidoak 5 '-->3' noranzkoan bakarrik batu ditzakete eta hori kate baten bakarrik gertatzen da. Bestea 3 '-->5' da. 

DNA polimerasak bere lana egiteko 2 baldintza ditu

1.- Baldintza; DNA polimerasak eskatzen duen lehen baldintza da ezin duela kate berriaren sintesiarekin zuzenean hasi, zebadore beharra du. Ezin ditu bi nukleotido aske elkarren artean lotu, kate bati bakarrik gehitu diezaioke nukleotidoa, zebadoreari.  Zebadorea RNA zatia da eta bere sintesiarekin RNA polimerasa arduratzen da. Erreplikazioa amaitu ondoren, zebadoreak degradatu egiten dira.

2.- Baldintza; DNA polimerasak 5’ 3’ noranzkoan soilik katalizatzen du erreplikazioa. Beraz, urkila batean eta bestean bi kate berriak ez dira modu berean sintetizatuko. Horietako batek jarraian egin dezake (kate horri kate  edo harizpi aurreratua deitzen zaio), eta urkilaren irekiduraren noranzko berean egiten du aurrera. Beste kateari kate edo harizpi atzeratua deitzen zaio, eta modu etenean sintetizatzen da DNA zatietan oinarrituta. DNA polimerasak zatiok DNA ereduaren baitan sintetizatzen ditu irekiduraren kontrako noranzkoan. DNA zati horiei Okazakiren zatiak deitzen zaie eta DNA ligasa izeneko entzima batzuen bidez lotzen zaizkio elkarri. DNAren erreplikazioa, beraz, asimetrikoa da.

Heltze-prozesuan zehar, Okazakiren zatiak elkartzeaz gain, RNA zatiak desegin, eta DNAz ordezkatuko dira

AMAIERA

Prokariotatan buelta guztia ematean eta bi kopiak banatzean amaituko da eta aldiz eukariotatan zati guztiak batzean.

ERREPLIKAZIOAN ERE ERROREAK GERTATZEN DIRA

Noizean behin, ereduko katearen osagarri ez den nukleotido bat eransten da katean. Hori gertatzen denean, DNA polimerasak atzera egiten du eta nukleotidoak desegiten ditu, behar bezala parekatutako nukleotido bat bilatu arte. 

GENEEN ADIERAZPENA

DNA-TIK PROTEINARA

Crickek genetika molekularra dogma nagusia deitu zuena enuntziatu zuen. DNAk RNAren ekoizpena kodetzen edo zuzentzen du, eta horrek, era berean, proteina kodeatzen du. Genotipoak (DNA) fenotipoa zehazten du. 

TRANSKRIPZIOA. DNA-TIK RNA-RA

Transkripzio prozesua honela defini daiteke: DNAren informazio genetikoa RNA-ren molekuletan kopiatzea. Trankripzioan RNAren molekulak sintetizatzen da, DNAren geneei dagozkien baseen sekuentzia osagarriak dituztela. RNAk kate bakarra duenez, DNAren bi kateetako bakarra kopiatuko da. Transkripzioak erreplikazioaren antza handia du.  

RNA polimerasaren entzimak, promotore izeneko DNAren nukleotido-sekuentzia bat ezagutu eta harekin elkartzean ematen zaio hasiera prozesuari. Puntu horretatik aurrera DNAren helize bikoitz kiribildua hedatu egiten du, eta horko kateetako bat RNA kate osagarri bat sintetizatzeko eredutzat erabiliko da.

RNA polimerasa entzima, DNA eredu katean zehar desplazatu eta eratzen ari den RNA kateko segidako erribonukleotidoen elkarketa katalizatzen du, azido fosforikoaren bi molekula askatzen. Fosfodiester lotura sortzeko behar den energia fosfatoen arteko loturen hidrolisiari esker lortzen da. DNAren erreplikazioaren kasuan ikusi genuen bezala, RNA polimerasak RNAren sintesia 5’→ 3’ noranzkoan soilik katalizatzen du.

RNAren katean hazten jarraituko du, harik eta entzimak bukatze seinale berezi batekin topo egin arte. Gune horretan, RNA polimerasa DNAtik banatu egingo da eta transkribatutako RNAren molekula askatuko du.

Zelula prokarioto baten RNA polimerasa berberak hiru RNA motak transkribatzen ditu. Zelula eukariotoetan hiru RNA polimerasa daude:

RNA erribosomiko handien geneak transkribatzen ditu

RNA mezulariaren sintesia katalizatzen du

Azkenak RNA txikiak transkribatzen ditu, erribosomaren RNAk txikiak eta tRNAk barne. RNA polimerasak ez du egindako transkripzioaren zuzenketarik egiten. 

EUKARIOTOETAN RNAm TRANSKRIPTOA ALDATZEA ETA HELTZEA

Zelula prokariotoetan RNAm molekula bakoitza nukleotidoen sekuentzia jarraitu bat da, eta proteina baten aminoazido sekuentzia kodeatzen du, hau da, zelula prokariotoetan RNAm transkriptoa zuzenean itzultzen da, baina zelula eukariotoetan transkripzioaren bidez sortutako RNA nuklearra edo primarioak heldutasuna lortu behar du RNAm izateko.

RNAk heldutasuna lortzeko:

Intron zatiak galdu eta exon zatiak elkartu

Txanoa eratu: 5’ muturrean guanina duen erribonukleotidoa itsatsi

Isatsa eratu: 3’ muturrean adenina duten erribonukleotido multzoa itsatsi

KODE GENETIKOAREN EZAUGARRIAK

Kode genetikoa base nitrogenatuen eta aminoazidoen arteko lotura da. RNAm-ren base nitrogenatuak, proteina izango den aminoazidoekin elkartzen dira.

Unibertsala da: izaki bizidun guztietan berdin funtzionatzen du, baina badira salbuespen gutxi batzu

Kodonak edo kode unitateak hiru base dira

64 kodon daude: 20 aminoazidoetarako 61, eta 3 amaiera kodonetarako

Kodea degeneratu dela esaten da, aminoazido berbera kodon batek baino gehiagok kodetu baitezake

Irakurtzeko modu bakarra dago, eta jarraian irakurtzen da, hots, hasiera kodonetik amaiera kodonera

ITZULPENA. PROTEINEN SINTESIA

Itzulpena

Erribosometan ematen den proteinen sintesiaren bigarren etapa, non informazioa hizkuntza batetik (nukleotidoen hizkuntzatik) beste batera (aminoazidoetara) transferitzen den.

HASIERA

Azpiunitate erribosomiko txikiena RNAm-ren molekula baten 5`muturrari lotuko zaio, honen AUG hasiera kodonarekin elkartzeko. Ondoren, metionina aminoazidoa daraman tRNA bat lotzen da. Lehenengo aminoazidoa formilmetionina da. Azpiunitate erribosomiko txikiaren, RNAm-ren eta hasierako aminoazil tRNAren arteko konbinazioari hasiera konplexua deritzo.

Aurrerago, erribosomaren azpiunitate handia jarriko da bertan, hasiera konplexuan bi gune ageri dira, P eta A guneak. Formilmetionil-tRNA jarriko da P gunean, eta A gunea hutsik geratuko da. 

LUZAPENA (elongazioa)

Kate polipeptidikoa, hurrenez hurren elkartzen zaizkion aminoazidoen ondorioz, hazi egingo da, errepikatu egingo diren 3 prozesuren bidez:

1.   Erribosomak 2 gune dauzkate: P (beteta dagoena)  eta A (hutsik dagoena). A gunea dagoen kodonaren osagarria den tRNA bere aminoazidoakin gerturatuko da.

2.   P guneko tRNAri elkartutako aminoazidoaren eta A gunera sartu berria denaren arteko lotura peptidikoa eratuko da, kate polipeptidikoa A guneko tRNAri lotuta geratuz. Ondorioz, P gunea aminoazido gabe geratuko da eta P gunetik irtengo da.

3.   Translokazioa. Erribosoma hiru nukleotido mugitzen da mRNAren 3`muturrerantz, A gunean zegoen tRNA P gunean kokatuz. Horrela, A gunea berriro hutsik geratuko da.

Luzapen etapa horrek jarraitu egiten du, harik eta erribosoma amaiera kodonetako batera iristen den arte

AMAIERA

Sintesia gelditu egiten da zenbait askatze faktoreren ondorioz. Sintetisatu berria den proteina aske geldituko da,  RNAm-tik banatu egingo da eta bi azpiunitateak disoziatu egingo dira. RNAm degradatu egingo da.

Sintestia amaitu ostean, eratu den kate polipeptidikoak egitura primarioa izango du, ondoren tolestu egingo da, dagokion konformazioa hartu arte.

Prozesu guzti honetan behar den energia GTP molekulen bidez lortzen da