Te Whakareatanga DNA i roto i te Wehenga Pūtau
Ko te tāruaruatanga DNA te tukanga tāruarua o te rauemi ira i roto i te pūtau i mua i tōna wehenga. He mea nui tēnei tukanga ki te oranga o te rauropi, nā te mea ka whakarite kia whiwhi ia pūtau tamahine i te tārua ōrite o ngā mōhiohio ira ki te pūtau matua. Ki te kore he tāruaruatanga DNA tika, ka hua ake te wehenga pūtau—ahakoa mō te tipu, te whakatika kiko, te whakaputa uri rānei—i ngā pūtau me ngā mōhiohio ira kāore i oti, kua pakaru rānei. Nō reira, e kiia ana ko te tāruaruatanga DNA tētahi o ngā tukanga koiora tino nui me te whakahaere i roto i te huringa ora o te pūtau.
Te Tūranga o te Whakareatanga DNA i roto i te Huringa Pūtau
Ka puta te wehenga pūtau i roto i ngā rauropi eukaryotic mā te huringa pūtau, arā, ko te interphase me te wehenga (mitosis, meiosis rānei). Ka wehea te interphase ki te G1 (tipu), te S (hanga DNA), me te G2 (te whakarite mō te wehenga). Ka puta te tāruarua DNA i te wāhanga S, ina tāruatia e te pūtau ōna chromosome katoa. Kia oti tēnei wāhanga, kāore ia chromosome e noho hei ngota DNA kotahi engari he rua ngā chromatids tuahine ōrite e piri tonu ana ki te centromere. Mā tēnei āhua "rua-tārua" ka taea te tohatoha ōrite o ngā rauemi ira i te wā mitosis, meiosis rānei.
I roto i te mitosis, ko te mutunga iho he rua ngā pūtau tamahine ōrite te ira. I roto i te meiosis, ko te whāinga he whakaputa i ngā pūtau ira (gametes) me te haurua o te maha o ngā chromosome. Nō reira, ka puta te tāruarua DNA kotahi i mua i te meiosis I, ā, ka whai ake ko ngā wehenga e rua. He mea nui te tika o te tāruarua DNA i ngā take e rua, nā te mea ka taea e ngā hapa te arahi ki ngā whakarerekētanga ira, ngā rerekētanga chromosome, tae noa ki te kore whanaketanga.
Hanganga DNA me ngā Mātāpono Taketake o te Whakaputarua
Ko te DNA he mea tito mai i ngā aho e rua (he helix takirua) e hono tahi ana mā roto i ngā hononga hauwai i waenga i ngā turanga hauota: ka hono te adenine (A) ki te thymine (T), ko te guanine (G) ka hono ki te cytosine (C). Ka rongoa e tēnei raupapa turanga ngā mōhiohio ira. I te wā o te tāruarua, ka wehea ngā aho DNA e rua, ia aho hei tauira mō te hanganga o tētahi aho hou, he aho tāpiri. E mōhiotia ana tēnei mātāpono ko te hononga turanga tāpiri.
He āhua-pūmau te tāruaruatanga DNA, arā, ko ia ngota DNA kua tāruaruatia he aho tawhito (matua) me tētahi aho hou. I whakaaturia te ariā o te āhua-pūmau mā te whakamātautau matarohia a Meselson rāua ko Stahl i te tau 1958, i whakaatu ai ka whakamahia e ngā pūtau te aho tawhito hei aratohu kia mau tonu ai ngā hua ki te raupapatanga DNA taketake.
Ngā Wāhanga Matua o te Whakareatanga DNA
I te nuinga o te wā, ka taea te wehewehe i te tāruarua DNA kia toru ngā wāhanga: te tīmatanga, te whakaroa, me te whakamutunga. Ahakoa te āhua māmā, kei roto i ia wāhanga ngā whākōkī me ngā pūmua tautoko.
1. Tīmatanga: Tīmatanga o te Whakahokinga i te Pūwāhi Takenga
Ka tīmata te tāruarua i tētahi wāhi motuhake o te DNA e kiia nei ko te pūtake o te tāruarua (ori). I roto i ngā rauropi prokaryotic, kotahi noa te ori i runga i te ira porowhita. I roto i ngā eukaryote, nā te nui o ō rātou ira, he maha ngā ori i runga i ia ira kia tere ake ai te tāruarua.
I tēnei wā, ka wetekina e te whākōkī helicase te helix takirua mā te motu i ngā here hauwai i waenga i ngā turanga, ka hanga he hanganga e kiia nei ko te marau taupū. Mā te wehenga o ngā aho DNA ka hangaia he ahotea hurihuri i roto i te DNA kua wetekina, nō reira ka āwhina te whākōkī topoisomerase ki te whakamama i tēnei ahotea hei ārai i te DNA kei raruraru, kei pakaru rānei.
Hei ārai i te hononga anō o ngā aho DNA kāore i honoa, ka piri ngā pūmua here aho-kotahi (SSB) ki ngā aho takitahi, ā, ka noho pumau tonu i roto i te tukanga katoa.
2. Te Toronga: Te Hanganga o ngā Aho DNA Hou
Ko te wāhanga whakaroa ko te tukanga tāpiri i ngā nucleotide hei hanga i tētahi aho DNA hou. Ko te whākōkī matua e mahi ana i konei ko te DNA polymerase. Heoi, kāore e taea e te DNA polymerase te tīmata i te hanganga mai i te tīmatanga; me whai "tīmatanga" i roto i te āhua o tētahi paraimere. Ka hangaia tēnei paraimere e te whākōkī primase, he wāhanga poto o te RNA e whakarato ana i tētahi pito 3'-OH hei tīmatanga mō te tāpiri nucleotide.
Ka tāpirihia e te DNA polymerase ngā nucleotide i te ahunga 5' ki te 3' anake. Nā te mea e rere ana ngā aho e rua o te DNA i ngā ahunga rerekē (antiparallel), ka rerekē te haere o te tāruarua i ia aho:
– Ka hangaia tonutia te miro ārahi i te ahunga o te nekehanga o te marau tāruarua.
– Ka hangaia te aho whakaroa kia motumotu atu i te marau tāruarua, ka hanga he kongakonga poto e kiia nei ko ngā kongakonga Okazaki.
Kia oti ngā maramara Okazaki te hanga, me tango te paraimere RNA ka whakakapia ki te DNA. I roto i ngā prokaryote, ka tangohia e te DNA polymerase I te paraimere ka whakakapia. I roto i ngā eukaryote, ka uru atu a RNase H me tētahi DNA polymerase motuhake ki tēnei tukanga. Kātahi ka honoa e te DNA ligase ngā maramara hei hanga i tētahi aho whakaroa katoa.
3. Whakamutu: Te Whakamutu i te Tāruatanga
Ka puta te mutunga ina tūtaki ngā marau tāruarua, ina tāruatia rānei te DNA katoa. I roto i ngā prokaryote, ka āwhina tētahi raupapa whakamutunga motuhake ki te aukati i te tāruarua. I roto i ngā eukaryote, he uaua ake te tukanga nā te mea he maha ngā marau tāruarua me ngā pūtake e neke ana i ngā ahunga rerekē tae noa ki te tūtaki.
Ko tētahi o ngā wero nui i roto i ngā eukaryote ko te tāruaruatanga o ngā pito o ngā chromosome rārangi, e mōhiotia ana ko ngā telomere. Nā te tikanga o te DNA polymerase, kāore e taea te tāruarua katoa i ngā pito o te DNA i runga i te whenu whakaroa, nō reira ka whakapotohia ngā chromosome i ia wā ka wehea te pūtau. Ka āwhina te whākōkī telomerase ki te wikitoria i tēnei raruraru mā te tāpiri i ngā raupapatanga tāruarua ki ngā telomere, inā koa i roto i ētahi pūtau pēnei i ngā pūtau ira me ētahi pūtau take. Ko te mahi telomerase kāore i te whakahaeretia e pā ana ki te kaha ki te wehea mutunga kore i roto i te maha o ngā pūtau matepukupuku.
Te Tika o te Tāruatanga me ngā Tikanga Whakatika
Me tino tika te tāruaruatanga ira, nā te mea ahakoa he iti noa ngā hapa, ka pā nui ki te mahi a te pūmua me te whakahaere ira. He āheinga whakatikatika ā-tikanga tō te DNA polymerase, e tirotiro rua ai i ngā nucleotide hou kua whakaurua. Mena ka kitea he takirua turanga hē, ka taea e te DNA polymerase te tango mā te mahi exonuclease ka whakakapi ki te mea tika.
Haunga te whakatikatika i ngā ira, kei ngā pūtau anō hoki ngā pūnaha whakatika ira i muri i te tāruaruatanga, pērā i te whakatikatika taupatupatu, e kitea ai ngā hapa takirua turanga e mawhiti ana i te whakatikatika. Nā tēnei huinga o ngā tikanga ka hua ake he tino iti te tere hapa tāruaruatanga, ahakoa ka taea tonu te tuku i ngā whakarerekētanga ki ngā pūtau tamāhine.
Te Whakareatanga DNA hei Kī mō te Wehenga Pūtau Angitu
He hononga tata te tāruaruatanga ira me te wehenga pūtau. Mēnā kāore i oti, i pakaru rānei te tāruaruatanga, ka aukatia e ngā pūtau te huringa pūtau mā roto i ngā pūwāhi tirotiro hei ārai i te wehenga me te ira kua pakaru. He rite te mahi a ēnei pūwāhi tirotiro ki tētahi pūnaha whakahaere kounga: ka whakaaetia ngā pūtau kia uru ki te mitosis mēnā kua tāruatia katoatia ō rātou ira, ā, kāore he kino nui.
Ki te kore e tutuki ngā ara tirotiro, ki te karohia rānei, ka taea e ngā pūtau te wehewehe me te DNA kore pumau, ka hua ake he kore taurite o ngā ira, ka kohia ngā whakarerekētanga ira, ka piki ake te mōrearea o te mate pukupuku. Nō reira, ehara i te mea nui anake te mārama ki te tāruaruatanga DNA mō te koiora taketake engari he mea nui anō hoki i roto i te rongoā, inā koa i roto i te rangahau mate ira me te whakawhanaketanga o ngā maimoatanga mate pukupuku.
Whakamutunga
Ko te tāruaruatanga ira i te wā o te wehenga pūtau he tukanga koiora nui e whakarite ana i te tuku tika o ngā mōhiohio ira mai i tētahi whakatipuranga pūtau ki tētahi atu. Ka puta tēnei tukanga i te wāhanga S o te huringa pūtau, ā, ka uru atu te mahi tahi a ngā whākōkī maha pērā i te helicase, te primase, te DNA polymerase, te ligase, me ētahi atu pūmua tautoko. Mā roto i ngā tikanga haurua-tiaki, te hanganga whenu ārahi me te whenu whakaroa, me ngā pūnaha whakatikatika me te whakatika ira, ka taea e ngā pūtau te tārua i ō rātou ira me te tino pono. Ko te pono o te tāruaruatanga ira ka whakatau i te kounga o te wehenga pūtau me te pumau ira o tētahi rauropi, nō reira ka taea e te whakararuraru i tēnei tukanga te arahi ki ngā mate ira me te mate pukupuku. Ko te mārama ki te tāruaruatanga ira ko te mārama ki tētahi o ngā mātāpono matua o te ora tonu: me pēhea te pupuri me te tuku a ngā pūtau i ō rātou tuakiri ira.
