Үндсэн ялгаа – Хуулбарлах хөөс ба хуулбарлах сэрээ
Хуулбарлах бөмбөлөг ба хуулбарлах салаа нь ДНХ-ийн репликацийн явцад үүсдэг хоёр бүтэц бөгөөд репликацын бөмбөлөг болон хуулбарлах сэрээ хоёрын гол ялгаа нь хуулбарлах бөмбөлөг нь репликацын сэрээ нь репликацийг эхлүүлэх үед ДНХ-ийн хэлхээнд байдаг нээлхий юм. хуулбарлах бөмбөлөг дотор байгаа бүтэц нь хуулбарлах бодит тохиолдлыг илэрхийлдэг.
Молекул биологийн хүрээнд ДНХ-ийн репликаци нь ДНХ-ийн молекулаас ДНХ-ийн хоёр ижил хуулбарыг үүсгэдэг процесс юм. Энэхүү биологийн үйл явц нь бүх амьдралын хэлбэр, биологийн удамшлын тасралтгүй байдлын үндэс юм. ДНХ-ийн хуулбар нь бүх амьд организмд тохиолддог. Хуулбарлах үйл явц нь репликацийг эхлүүлэх, боловсруулахад зориулагдсан өөр өөр техник, фермент, биологийн нэгдлүүд, хуулбарлах бүтцээс бүрдэнэ. Репликацийн бөмбөлөг ба репликацийн сэрээ нь ДНХ-ийн хуулбарлах явцад үүсдэг ийм бүтэц юм. Прокариот болон эукариотуудад хуулбарлах хөөс болон репликацын салаа хоёулаа байдаг.
Хуулбарлах хөөс гэж юу вэ?
ДНХ-ийн репликаци нь ДНХ-ийн молекул хувилж, өөрийн хуулбарыг хийдэг процесс юм. Хуулбарлах хөөс нь репликацийг эхлүүлэх явцад ДНХ-ийн хэлхээнд байдаг нээлхий гэж тооцогддог. Хуулбарлах бөмбөлөг үүсэх нь прокариот ба эукариотуудад харилцан адилгүй байдаг. Прокариотууд нэг репликацын бөмбөлөг агуулдаг бол эукариотууд олон хуулбарлах бөмбөлөг агуулдаг.
Хуулбарлах бөмбөлөг нь репликацын салаатай учир хоёр чиглэлд өсөх чадвартай. Хуулбарлах бөмбөлөг бүрт хоёр хуулбарлах сэрээ байдаг. Энэ бол эцэг эхийн ДНХ-ийн давхар спираль хуваагдах цэг юм. Эукариот организмын хувьд тэдгээр нь жинхэнэ цөмийг агуулдаг. Эукариот ДНХ нь шугаман хэлбэртэй байдаг. Энэ шалтгааны улмаас хуулбарлах нь олон байршилд явагддаг бөгөөд үүний үр дүнд олон хуулбарлах бөмбөлөгүүд гарч ирдэг.
Хуулбарлах бөмбөлгийн үйл ажиллагаа нь ДНХ-ийн геликаза ферментийн тусламжтайгаар явагддаг бөгөөд энэ нь ДНХ-ийн хоёр хэлхээний азотын суурийн хоорондох устөрөгчийн холбоог тасалдаг. Нэг хэлхээтэй холбогч уургууд нь устөрөгчийн холбоог шинэчлэхээс сэргийлэхийн тулд тусгаарлагдсан эцэг эхийн ДНХ-ийн хэлхээнд наалддаг.
Зураг 01: Эукариот ДНХ-ийн хуулбарлах бөмбөлөгүүд
Хоёр хэлхээний хоорондох устөрөгчийн холбоо тасрах нь давхар мушгиа суларч, задрахаас болж молекулын доошоо хурцадмал байдал үүсдэг. Топоизомераза фермент нь репликацийн бөмбөлгийн доод урсгал дахь давхар спираль фосфодиэфирийн холбоосыг таслахад оролцдог бөгөөд энэ нь нэн даруй дахин залгаснаар тэдгээр бүсүүдийн хурцадмал байдлыг намдаана.
Хуулбарлах сэрээ гэж юу вэ?
Эсийн мөчлөгийн хүрээнд ДНХ-ийн репликаци S үе шатанд явагддаг. Уг процесс нь урьдчилан тодорхойлсон ДНХ-ийн дарааллаар эхэлдэг бөгөөд тэдгээрийг хуулбарлах эх үүсвэр гэж нэрлэдэг. Эдгээр бүс нутагт ДНХ-ийн репликацийг өдөөдөг репликацийн бөмбөлөгүүд үүсдэг. Хуулбарлах бөмбөлөг бүр хоёр хуулбарлах сэрээ агуулна гэж өмнө нь дурдсан. ДНХ-ийн репликацийг өдөөх үед репликацийн уургууд нь хоёр салаа салаатай төстэй бүтэцтэй болдог. Ийм бүтэц бий болсон тул үүнийг хуулбарлах сэрээ гэж нэрлэдэг. Эдгээр хуулбарлах уургууд нь ДНХ-ийн хуулбарлах үйл явцыг бүхэлд нь зохицуулдаг.
ДНХ-ийн геликаза нь хоёр хэлхээний азотын суурийг холбосон устөрөгчийн холбоог таслах замаар хоёр хэлхээтэй эцэг эхийн ДНХ-ийг хоёр нэг хэлхээ болгон задалдаг. Энэ нь репликацын салааны урд гарч, нэг судалтай ДНХ үүсгэдэг.
Хуулбарлах салааны гол үүрэг нь ДНХ-г задлах ба ДНХ-ийн синтез юм. ДНХ-ийн нийлэгжилтийг ДНХ полимераза ферментийн тусламжтайгаар репликацын салаагаар гүйцэтгэдэг. ДНХ полимераз нь нэмэлт суурь хослох онолын дагуу ДНХ-ийн суурийг зөв дарааллаар холбодог.
Зураг 02: Хуулбарлах сэрээний бүрэлдэхүүн хэсгүүд
Хуулбарлах сэрээ зогсохоос сэргийлэхийн тулд хуулбарлах сэрээ хамгаалах цогцолбор гэж нэрлэгддэг тусгай уургийн цогцолбор байдаг. Энэ цогцолборын гол үүрэг нь репликацийн салаа ямар нэг шалтгаанаар зогссон тохиолдолд дахин тогтворжуулах бөгөөд энэ нь тэргүүлэх болон хоцрогдсон хэлхээний синтезийн зохицуулалт, мөн хуулбарлах хяналтын цэгийн дохиололд оролцдог.
Хуулбарлах бөмбөлөг болон хуулбарлах сэрээ хоёрын ижил төстэй талууд юу вэ?
- ДНХ-ийн репликацийн үед репликацын хөөс болон репликацын салаа хоёуланг нь харж болно.
- Энэ хоёр бүтэц нь прокариот болон эукариот ДНХ-ийн репликацийн аль алинд нь нийтлэг байдаг.
- Хоёр бүтэц нь ДНХ-ийн репликацийг идэвхжүүлж, тусалдаг.
Хуулбарлах хөөс болон хуулбарлах сэрээ хоёрын ялгаа юу вэ?
Replication Bubble vs Replication Fork |
|
| Хуулбарлах бөмбөлөг нь репликацийг эхлүүлэх явцад ДНХ-ийн хэлхээнд байгаа нээлхий гэж тодорхойлогддог. | Хуулбарлах салаа нь хуулбарлах бөмбөлөгт байгаа бүтэц гэж тодорхойлогддог бөгөөд энэ нь хуулбарлах тохиолдлыг илэрхийлдэг. |
| Прокариотуудын хуулбар | |
| Нэг хуулбарлах хөөс үүссэн. | Нэг хуулбарлах салаа үүссэн. |
| Эукариот хуулбар | |
| Олон хуулбарлах бөмбөлөгүүд үүссэн. | Олон хуулбарлах салаа үүссэн. |
Хураангуй – Хуулбарлах хөөс ба хуулбарлах сэрээ
ДНХ-ийн репликаци нь ДНХ-ийн эх хэлхээ өөрөө хоёр ижил хуулбарыг өгдөг процесс юм. Хуулбарлах процесс нь өөр өөр бүрэлдэхүүн хэсгүүдээс бүрдэнэ. Хуулбарлах бөмбөлөг нь ДНХ-ийн хэлхээний нээлт бөгөөд репликацийг эхлүүлдэг. Эукариотуудад олон тооны репликацийн бөмбөлөг байдаг бол прокариотуудад зөвхөн нэг хуулбарлах бөмбөлөг байдаг. Хуулбарлах бөмбөлөг бүр хоёр хуулбарлах сэрээ агуулдаг. Хуулбарлах сэрээ нь хуулбарлах үйл явц эхэлснийг баталгаажуулсан хоёр салаа салаагаар анхааруулсан хуулбарлах уургийн багц гэж тодорхойлогддог. Хуулбарлах сэрээ зогсонги байдалд орсон тохиолдолд дахин сэргээхийн тулд хуулбарлах сэрээ хамгаалах цогцолбор байдаг. Прокариотууд нь нэг репликацын салаа цогцолбор агуулдаг бол эукариотуудад олон тооны салаа байдаг. Энэ нь хуулбарлах хөөс болон хуулбарлах сэрээ хоёрын ялгаа юм.
