DNA複製が半保存的と説明されるのはなぜですか

DNA複製とは

DNA複製は、特定のDNA分子の正確なレプリカが、元のDNA鎖をテンプレートとして使用して生成される細胞プロセスです。 DNA複製の3つのステップは、開始、伸長、および終了です。 NS 印心 DNA複製は染色体の複製起点で起こります。 DNAポリメラーゼが複製起点に結合すると、RNAプライマーの3 '末端にヌクレオチドを追加し始めます。 RNAプライマーはRNAプライマーゼによって合成されます。成長/伸長新しいDNA鎖の3 'から5'方向に発生します。 DNAの両方の鎖がテンプレートとして機能します。巻き戻されたDNA鎖は複製フォークを形成します。複製フォークでのDNA複製を図1に示します。

図1：DNA複製

DNA複製におけるDNAポリメラーゼの主な機能は、成長する鎖に相補的なヌクレオチドを追加することです。糖リン酸骨格は、近位リン酸基と入ってくるヌクレオチドのペントース環の3'OHとの間のホスホジエステル結合形成によって形成されます。 NS 終了 DNA複製は染色体のテロメア領域で起こります。

DNA複製が半保存的と説明されるのはなぜですか

DNAは二本鎖分子であるため、両方の鎖がDNA複製のテンプレートとして機能します。したがって、DNA複製は複製フォークで双方向に発生します。ただし、一方のテンプレート鎖は5 'から3'方向に走り、もう一方のテンプレート鎖は3 'から5'方向に走ります。 5 'から3'の方向性を持つ鎖は、その鎖で連続的なDNA複製が発生するため、リーディング鎖と呼ばれます。 3 'から5'の方向性を持つもう1つのストランドは、ラギングストランドと呼ばれます。岡崎フラグメントと呼ばれる断片として合成されます。双方向のDNA複製を図2に示します。

図2：双方向DNA複製

両方の鎖がDNA複製のテンプレートとして機能するため、特定の二本鎖DNAは、古い鎖と新しく合成された鎖で構成されます。古いストランドは複製のテンプレートとして機能し、テンプレートストランドを補完する新しいストランドを形成します。したがって、各DNA分子は、元のDNA鎖と新しく合成されたDNA鎖で構成されます。 DNAの2本の鎖のうちの1つは変更も保存もされていないため、DNA複製は半保存的プロセスと見なされます。半保存的DNA複製を図3に示します。

図3：半保存的DNA複製

半保存的DNA複製により、DNA修復メカニズムが新しく合成されたDNA鎖で機能するようになります。

結論

二本鎖DNAの2本の鎖の1つが元のDNA鎖であり、新しい鎖の合成のテンプレートとして機能したため、DNA複製は半保存的プロセスです。 2本の鎖の1つは常に保存されているため、DNA複製は半保存的プロセスと見なされます。

リファレンス：

1.「半保存的DNA複製：メセルソンとスタール」 Nature News、Nature Publishing Group、こちらから入手できます。

画像提供：

1.パブリックドメインファイルを介した「DNA複製」（Publciドメイン）2。コモンズウィキメディアを介したI、Madprime（CC BY-SA 3.0）による「DNA複製分割」3. Lizanne Kochによる「半保守的複製」– lgkoch – Commons Wikimedia経由のchemdraw（パブリックドメイン）