Молекулярна биология - репликация на ДНК

Д-Р ЦВЕТОСЛАВ КОЙНАРСКИ DVM, MSC, PHD

РЕПЛИКАЦИЯ НА ДНК
Приемствеността между поколенията и установяването на механизмите,
които я обуславят е едно от най-вълнуващите открития в биологията. След
доказване ролята на молелулата на ДНК, като нисител на наследствената
информация, се задава въпросът: Как се самовъзпроизвежда тази молекула
и как се предава от поколение на поколение? След доказването на
двойноспиралната структура на ДНК, Уотсън и Крик предлагат и модел по
който молекулата се „размножава“. По техните предположения, двойната
спирала се разплита и всяка една от веригите служи като матрица за синтез
на нова комплементарна молекула. В последствие всяка нова
двойноверична ДНК спирала е изградена от една новосинтезирана и една
стара верига. Благодарение на проницателността на тези двама
изследователи (работещи предимно с молекулни модели), тези
предположения били експериментално потвърдени.

ПРИНЦИП НА РЕПЛИКАЦИЯТА
Теоретично са възможни два механизма за репликация на ДНК:
 Консервативен – предполага се, че след разделянето на двойната верига, всяка от
веригите служи като матрица за синтез на нова верига. В края на процеса получените две
двойни вериги се разделят, като изходните „матрици се съединяват (сглобяват) и
възвръщат изходната „майчина“ верига. От друга страна двете нови копия също се
съединяват на принципа на комплементарността и оформят изцяло нова дъщерна верига
ДНК. Този механизъм е бил първоначална хипотеза, но в последствие е бил отхвърлен.
 Полуконсервативен – след разделянето на родителската верига, двете едноверижни
молекули служат като матрица за синтез на нова комплементарна верига ДНК. След края
на процеса се образуват две двойноверижни молекули, всяка от които съдържа една
родителска и една дъщерна верига ДНК. След огромен брой експерименти е доказано, че
репликацията на ДНК се извършва именно по полуконсервативният механизъм.
Предполага се, че еволюционно клетката е предпочела този начин на репликация, тъй
като той не изисква допълнително разделяне на веригите и прегрупирането им.

ТОЧКА НА ИНИЦИАЦИЯ И ПОСОКА
НА РЕПЛИКАЦИЯТА
Молекулата на ДНК се среща в две основни форми:

 Линейна – при еукариотите.
 Кръгова – при бактериите, някои фаги и вируси, плазмидите и др.