تناسخ الحمض النووي الريبي منقوص الأكسجين
تضاعف الدنا (بالإنجليزية DNA Replication) يعد من أبرز العمليات الحيوية الخلوية، فلولا تضاعف الدنا لماتت معظم الخلايا، فهي وسيلة للتطور والتجديد والنمو.
تبدأ العملية عند قيام إنزيم دنا هيليكيز (DNA Helicase) بحل سلسلتي الدنا ليفسح المجال لكل سلسلة من الدنا ببناء سلسلة متممة ومكملة لها، وتنتهي ببناء جزيئي دنا مطابقان لجزئ الدنا الرئيسي، ولها السبب يتم تسمية عملية تضاعف الدنا بعملية شبة محافظة (Semi Conservative).
بعد قيام إنزيم الدنا هيليكيز بحل السلسلتين تنشأ نقاط بدأ للتضاعف في السلسلتين وتسمى هذه النقاط بشوكة التضاعف (Replication Fork) وشكلهاقد يكون قريب من شكل الحرف Y. لبدء بناء السلسلتين الجديدتين يقوم إنزيم رنا برايميز بإضافة بعض النيوكلوتيدات المتممة لسلسلة الدنا وليسهل عمل إنزيم دنا بوليميريز (DNA Polymerase) وذلك عن طريق إضافة نيوكليوتايد حديث لمجموعة الهيدروكسيل (OH) الموجودة على ذرة الكربون رقم 3. يتم بناء السلسلتين الجديدتين باتجاه واحد من 5' إلى 3'.
أحد السلسلتين الجديدتين سيتم بناؤها بشكل مستمر وسريع وباتجاه حركة شوكة التناسخ، تسمى هذه السلسلة بالسلسلة المتقدمة (Leading Strand) وتتخذ من سلسلة الدنا الأصلية ذات الإتجاه 5'-3' نطقبا لها.
أما السلسلة اللقاءة (التي يتم بناؤها بعكس اتجاه حركة شوكة التناسخ ) فيكون بناؤها بطيئ نسبيا مقارنة بالسلسلة المتقدمة، وتسمى هذه السلسلة بالسلسلة المتأخرة (Lagging Strand) وتتخذ من السلسلة الأصلية للدنا ذات الإتجاه 3'-5' نطقبا لها. يتم تصنيع هذه السلسلة بشكل أكثر تعقيدا مقارنة بالسلسلة المتقدمة. تبدأ العملية أيضا بإضافة مجموعة من النيوكليوتيدات عن طريق إنزيم رنا برايميز ليأتي بعده إنزيم دنا بوليميريز لإضافة نيوكليوتيدات متممة لسلسلة الدنا الأصلية. عندما يصل إنزيم دنا بوليميريز إلى سلسلة النيوكليتيدات التي تم إنشاها بواسطة إنزيم رنا برايميز يتم استبدال إنزيم دنا بوليميريز بنوع آخر من نفس الإنزيم (دنا بوليميريز) حتى يستبدلنيوكليوتيدات الرنا بنيوكليوتيدات دنا. ويتم وصل هذه بالسلسلة التي تسبقها بواسطة إنزيم دنا الرابط (DNA Ligase) وذلك عن طريق إضافة مجموعة الفوسفات بين ذرتي الكربون الثالثة والخامسة.
في السلسلة المتأخرة يتم بناء السلسلة الجديدة على شكل بتر غير متصلة، جميع بترة تحتوي مابين 100-1000 نيوكليوتايد، وتسمى هذه البتر ببتر أوكازاكي (Okazaki Fragments). يتم وصل هذه البتر لاحقا - كما أُسلف - بواسطة إنزيم رابط الدنا (DNA Ligase)
تتختلف عملية تناسخ الدنا اختلافات بسيطة بين الكائنات حقيقية النوى والكائنات بدائية النوى مثل اختلاف أنواع إنزيمات دنا بوليميريز المستخدمة.
انظر أيضاً
- Replicon (genetics)
- Origin of replication
- Semiconservative replication
- Replicative transposition
- Viral replication
- Polymerase
- Okazaki fragment
- Replication fork
- Replisome
- Topoisomerase
- Ssb proteins
- Primase
- Helicase
- DNA ligase
مراجع
- Voet and Voet. Biochemistry, Third Edition (2004). ISBN 0-471-19350-X. Wiley International Edition.
- Watson, Baker, Bell, Gann, Levine, Losick. Molecular Biology of the Gene, Fifth Edition (2003). ISBN 0-8053-4635-X. Pearson/Benjamin Cummings Publishing.
- Weem, Minka Peeters. International Baccalaureate, Biology, Second Edition (2001). IBID Press, Box 9, Camberwell, 3124, Australia.
- Russell, P. J. 2002. iGenetics. Benjamin Cummings, San Francisco.
- Snyder and Champness. Molecular Genetics of Bacteria, Second Edition (2003). ISBN 1-55581-204-X. ASM Press.
- Bell and Dutta. 2002. Annu. Rev. Biochem 71:333–74.
- Barry, E. R., & Bell, S. D. (2006). DNA replication in the archaea. Microbiology and molecular biology reviews : MMBR, 70(4), 876-887.
- Kelman, L. M., & Kelman, Z. (2003). Archaea: An archetype for replication initiation studies? Molecular microbiology, 48(3), 605-615.
وصلات خارجية
- تناسخ الدنا (أنيمي)
- DNA Workshop
- WEHI-TV - DNA Replication video- Detailed DNA replication animation from different angles with description below.
- Breakfast of Champions Does Replication- creative primer on the process from the Science Creative Quarterly
- Basic Polymerase Chain Reaction Protocol
- Animated Biology
- DNA makes DNA (Flash Animation)
- DNA replication info pageby George Kakaris, Biologist MSc in Applied Genetics and Biotechnology
- Reference website on eukaryotic DNA replication
