يعني تكرار الحمض النووي أساسًا إنشاء شريطين كاملين من الحمض النووي لكل خلية ابنة بدلاً من الخلية الأم الوحيدة. قبل انقسام الخلية ، يتم إطلاق الحمض النووي داخل النواة بواسطة إنزيم لكسر الروابط الهيدروجينية بين القواعد ، مما ينتج عنه نصفين من الحمض النووي. ترتبط النيوكليوتيدات غير المقيدة داخل النواة بقواعد كلا الخيطين. يترابط مع T وحده بينما C مع G ، مما يؤدي إلى تطابق تام لكلا الخيوط.
هناك أربع مراحل في انقسام الخلايا ، أو الانقسام (الانقسام الطبيعي للخلايا ، والانقسام الاختزالي يشكل الخلايا الجنسية).
Prophase: يحدث الاقتران بين الكروموسومات وبعد النسخ المتماثل ، تحتوي الخلية الأم على مجموعتين كاملتين. يتم تشكيل قطبين عندما تختفي النواة.
الطور الاستوائي: تكون محاذاة الكروموسومات عند خط الاستواء بين القطبين.
الطور الصاعد: تنقسم الكروموسومات باتجاه كل قطب. يبدأ انقسام غشاء الخلية.
Telophase: ظهور النوى عند كل قطب وانقسام غشاء. تمتلك خليتان كروموسومات متطابقة.
تكرار الحمض النووي
تكوين الحمض النووي حيث يخزن خيطان منفصلان جميع المعلومات الجينية ، يتكاثر بسهولة. يحتوي جزيء الحمض النووي على بوليمر مقابل الآخر ، مثل السالب الضوئي. يمكّن أحد الجانبين من إعادة إنشاء الآخر. هذه الازدواجية تبسط نسخ جزيء DNA بشكل ملحوظ.
يتسبب النسخ المتماثل في تخليق جزيئات الحمض النووي. أولاً ، يقوم إنزيم الهليكاز بإرخاء اللولب المزدوج ، في أي نقطة على الخيط ، ويتقدم إلى شوكتي تكرار بواسطة الإنزيمات التي تمدد إطلاق اللولب في كلا الاتجاهين. مع فك واستقامة الحمض النووي ، بوليميريز الحمض النووي ، يعمل إنزيم آخر. إنه يطابق القواعد النيتروجينية المكشوفة مع نيوكليوتيدات جديدة من السائل النووي المحيط. تندمج النيوكليوتيدات والبوليمرات المنفصلة وفقًا لقواعد اقتران Watson-Crick العادية. ينتج عن الانتهاء من الفصل وإعادة المطابقة لجزيء الحمض النووي نسختين مثاليتين.
لا يزال تكرار الحمض النووي غير معروف جزئيًا. الإشارات التي تبدأ العملية ، والسبب في عدم تكاثر بعض الخلايا وسبب التكاثر الذي لا يمكن السيطرة عليه للخلايا السرطانية تظل غير مفسرة.
النسخ المتماثل في بدائيات النوى
تخزن بدائيات النوى أو البكتيريا تقريبًا المعلومات الجينية الكاملة للكائن الحي في حلقة DNA دائرية واحدة كبيرة وليس في كروموسومات متعددة من سلاسل DNA ذات نهايات غير متصلة. يكاد يكون هذا النسخ متطابقًا مع الحمض النووي حقيقي النواة إلا في استخدام اثنين فقط من شوكات النسخ. تختلف حقيقيات النوى وبدائيات النوى ، حيث تنشط مواقع النسخ المتعددة في وقت واحد في الأولى وتتطلب سرعة الثانية اثنين فقط ، واحد لكل اتجاه.يبلغ معدل تكرار الحمض النووي البكتيري ما يقرب من مليون زوج قاعدي في الدقيقة بينما المتوسط هو 500 إلى 5000 زوج للكائنات الحية الأخرى.
نسخ الحمض النووي شبه محافظ
عند الانتهاء من عملية النسخ المتماثل ، ينتج عن ذلك جزيئان من الحمض النووي ، وهما متطابقان مع الأصل. لا يوجد أدنى تغيير في كل خيط من الجزيء الأصلي بسبب دوره كقالب لتركيب خيط تكميلي. وقد سميت طريقة النسخ هذه بأنها شبه محافظة ؛ حيث أن نصف كل جزيء DNA جديد قديم بينما النصف الآخر جديد.
أخيراً…
يتم إنشاء الحاجة إلى تكرار الحمض النووي أو مضاعفة جينوم الخلية عن طريق كل انقسام للخلية. كما هو الحال مع جميع الأنشطة الخلوية ، هناك حاجة إلى بروتينات متخصصة لغرض التكاثر. يعد تكرار الحمض النووي أمرًا مدهشًا كعملية في جميع الكائنات الحية باستثناء حالة البشر حيث يمكن أن يكون الفهم معقدًا للغاية.
تعرف على المزيد حول بيولوجيا الخلية واستبدال الحمض النووي ، قم بزيارة www.biology-online.org
ZZZZZZ