Биосинтез ДНК
Краткий ответ
Биосинтез ДНК (репликация) — это удвоение молекулы ДНК перед делением клетки. Новая молекула собирается по принципу комплементарности на каждой из двух старых цепей-матриц, поэтому способ называется полуконсервативным: в каждой дочерней ДНК одна цепь старая, одна новая.
Ключевые шаги
- Материал. Мономеры — дезоксирибонуклеотиды (A, T, G, C), источник энергии — АТФ.
- Расплетение спирали. Фермент хеликаза разрывает водородные связи между цепями — образуется «вилка».
- Принцип комплементарности. Напротив A встаёт T, напротив G — C (у G–C три водородные связи, у A–T две). Именно это и есть главное правило всех задач.
- Синтез. Фермент ДНК-полимераза наращивает новую цепь только в направлении 5′ → 3′, поэтому одну цепь (ведущую) он строит непрерывно, а другую (отстающую) — кусками (фрагменты Оказаки), которые потом сшивает лигаза. Начать синтез помогает короткая РНК-затравка (праймаза).
- Результат. Две одинаковые двойные спирали; цепи в них антипараллельны (одна 5′→3′, другая 3′→5′).
Дополнительно: у эукариот репликация идёт в ядре в S-фазе интерфазы, у прокариот — в цитоплазме.
Как решать типовые задачи
Задача 1. Достроить вторую цепь. Дано: 5′-АТГЦЦАГТ-3′. Пишем комплементарные пары: А→Т, Т→А, Г→Ц, Ц→Г: 3′-ТАЦГГТЦА-5′. Обрати внимание: цепь записывается в обратном направлении 3′→5′, а не «слева направо как удобно» — в этом чаще всего и ошибка.
Задача 2. Проценты (правило Чаргаффа). В ДНК всегда A = T и G = C, а сумма A + T + G + C = 100%. Если A = 28%, то T = 28%, значит G + C = 100 − 56 = 44%, и G = C = 22%.
Проверка результата: подставь полученную цепь обратно — комплементарная ей должна получиться исходная; в процентах A должно совпасть с T, а G — с C. Если это не так, где-то потеряна или переставлена нуклеотидная пара.
Осторожно с терминами: «биосинтез ДНК» — это репликация, а «биосинтез белка» — транскрипция + трансляция (там матрица ДНК → иРНК → белок).
