Когда в клетке происходит синтез ДНК?

19

В статье подробно обсуждается, когда именно происходит синтез ДНК в клеточном цикле, его основные этапы, регуляция, а также важность процесса для поддержания здоровья и выживаемости клеток.

Синтез ДНК происходит в S-фазе клеточного цикла, которая является стадией интерфазы и располагается между G1- и G2-фазами. Длительность S-фазы в большинстве клеток составляет от 8 до 12 часов. Однако в ходе дробления бластомеров у многих организмов этот процесс ускоряется, и клетки могут делиться с интервалом всего в 20-30 минут. В таких случаях G1 и G2-периоды значительно сокращаются, и S-фаза по времени становится практически равной интерфазе.

16. Клеточный цикл. Репликация ДНК: Репликация ДНК
Источник изображения: profil.adu.by

Регуляция S-фазы

Ключевым моментом в регуляции клеточного цикла является переход от G1-фазы к S-фазе. В зависимости от количества питательных веществ и клеточной энергии, находящихся под влиянием внешних факторов, клетка принимает решение о том, переходить ли в цикл деления или входить в G0-фазу, состояние покоя. Этот переход управляется циклинами и циклин-зависимыми киназами.

  • Активация G1/S-циклинов запускает CLN3-циклин-зависимую киназу.
  • Cln1/2 и Clb5/6 активируются инициацией S-фазы.
  • Этот процесс включает две положительные обратносвязанных циклы, что позволяет контролировать выходные сигналы системы.
16. Клеточный цикл. Репликация ДНК: Репликация ДНК
Источник изображения: profil.adu.by

Репликация ДНК

Основным событием S-фазы является репликация ДНК, целью которой является создание двух идентичных хроматид. На стадии G1 клетка предотвращает множественную репликацию хромосом, формируя специальные пререпликационные комплексы, которые считываются в S-фазе перед началом репликации. Например, в почкующихся дрожжах наблюдается разрушение белка Cdc6, фосфорилирование Orc2/6 и изгнание mcm-белков из ядра, что препятствует повторному прикреплению репликационного аппарата, к ДНК после старта репликации.

Синтез ДНК осуществляется со скорость до 2000 нуклеотидов в секунду и достигает точности примерно 2 ошибки на 1010 нуклеотидов.

Повреждения ДНК

В S-фазе происходит распознавание повреждений ДНК. Когда репликационная вилка сталкивается с поврежденной областью, существуют механизмы, позволяющие клетке устранить или исправить повреждения, прежде чем перейти к делению.

16. Клеточный цикл. Репликация ДНК: Клеточный цикл
Источник изображения: profil.adu.by

История изучения репликации ДНК

Репликация ДНК рассматривается как полуконсервативный процесс, что означает, что каждая созданная молекула ДНК состоит из одной цепи исходной материнской молекулы и одной вновь синтезированной. Этот механизм был подтвержден в экспериментах Мэтью Мезельсона и Франклина Сталя в 1958 году. Ранее существовали и другие модели репликации: "консервативная" и "дисперсионная".

При полуконсервативной модели, молекула ДНК делится на две цепи, которые служат для синтеза своих комплементарных цепей, образуя две идентичные молекулы ДНК.

Модель репликации Описание
Полуконсервативная Одна цепь родительская, другая - новая
Консервативная Одна молекула только из родительских цепей, другая только из дочерних
Дисперсионная Молекулы содержат как новые, так и родительские цепи в различных участках
Репликация ДНК — Википедия
Источник изображения: ru.wikipedia.org

Общие представления о синтезе ДНК

Репликация ДНК — это критически важный процесс, обеспечивающий точность и целостность генетической информации перед делением клетки. От правильности выполнения этого процесса зависит выживаемость и здоровье клетки, что делает его предметом интенсивного изучения в области молекулярной биологии и генетики.

Люди также спрашивают

Когда в клетке может происходить синтез ДНК?

В S-периоде происходит синтез ДНК, т. е. осуществляется репликация её молекул. В G2-периоде синтез ДНК закончен, усиливается синтез РНК и белков, видимо, идущих на построение митотического аппарата.

Полный ответ на сайте www.booksite.ru


Как происходит синтез ДНК в клетке?

Синтез новой ДНК осуществляется ферментами, называемыми ДНК-полимеразами, которые синтезируют ДНК в направлении от 5#39; к 3#39; концу. Для работы им необходимы матрица и праймер (затравка) Во время репликации ДНК одна новая цепь (лидирующая цепь) создается последовательно и непрерывно.


В каком периоде интерфазы происходит синтез ДНК?

S-фа́за — фаза клеточного цикла, в которой происходит репликация ДНК. Стадия интерфазы, расположенная между G1- и G2-фазами. Длительность в большинстве клеток составляет 8—12 часов.

Полный ответ на сайте ru.wikipedia.org


Что происходит в клетке во время g1 периода?

G1-фа́за (от англ. Gap 1 phase) — первая из трёх фаз клеточного цикла эукариотических клеток. На этом этапе интерфазы клетка увеличивается в размерах и синтезирует мРНК и белки, готовясь к последующему после интерфазы митозу.

Полный ответ на сайте ru.wikipedia.org


Видео

Биология. Биосинтез нуклеиновых кислот. Репликация ДНК. Центр онлайн-обучения...

Урок 16. Генетический код. Транскрипция. Синтез белков в клетке. Биология 10 класс

Лидирующая и отстающая цепи при репликации ДНК (видео 8) | ДНК. Молекулярная генетика

Репликация ДНК | самое простое объяснение

Л.26 | матричныи синтез днк | общая биология ЕГЭ

Биосинтез белков Этапы биосинтеза белка Транскрипция, трансляция.

ДНК и РНК в биосинтезе белка

Скорость и точность репликации ДНК(видео 9) | ДНК. Молекулярная генетика | Биология