Tüdőgyulladást okozó egyik baktérium vastag tokot képez maga körül. A nem kórokozó baktériumnak nincs tokja. A kórokozó baktériumot kísérleti egerekbe oltva az állat 1-2 nap alatt elpusztul. Ha a baktériumot hosszabb ideig magas hőmérsékleten tartják és így oltják be az egereket, akkor az állatok életben maradnak. A nem kórokozó baktériumok nem okoztak semmi változást az egerekben. De ha a hővel elölt kórokozó baktérium és élő nem kórokozó baktériumok keverékével oltották be az állatokat, akkor több is elpusztult. Ezeket megvizsgálva tapasztalták, hogy bennük élő, kórokozó baktériumok voltak. Ez csak úgy lehetséges, hogy a kórokozó baktérium DNS-molekulája, bekerülve az élő, nem kórokozó baktérium sejtjébe átörökítette a tulajdonságait, kórokozóvá tette azt. Tehát a DNS-molekula a kórokozó baktérium felépítésére és működésére vonatkozó biológiai információt átvitte a nem kórokozó baktérium sejtjébe.
A DNS információhordozó tulajdonságát támasztja alá az a jelenség is, hogy a bakteriofágok megfertőzik a baktériumokat. A vírusok közé tartozó bakteriofágok felépítésére a DNS-molekulájuk és az azt körülvevő fehérjeburok a jellemző. Működésük feltétele a baktérium-gazdasejt, amelyben élősködnek. Miután rátapadnak a baktériumok külső falára, DNS-tartalmuk bekerül a baktériumsejtbe, míg a fehérjeburok kívül marad. Olyan vírust állítottak elő, melynek fehérjéje 35-ös kén-, nukleinsava 32-es foszforizotópot tartalmazott, így nyomon lehetett követni jelenlétüket. A baktériumból kiszabaduló új vírusok csak a foszforizotópot tartalmazták – Salvador Luria, Max Delbrück. Alfred Hershey. A bakteriofágok felépítésére vonatkozó összes információt a bakteriofág DNS-molekulája tartalmazza. Ez a DNS bejutva a baktériumsejtbe a bakteriofág fehérjéinek előállítási programját hajtja végre, miközben a baktérium anyagait használja fel. A DNS-molekula tehát az élőlények öröklődő tulajdonságainak információhordozója.
________________________________________
A DNS információhordozó tulajdonságát támasztja alá az a jelenség is, hogy a bakteriofágok megfertőzik a baktériumokat. A vírusok közé tartozó bakteriofágok felépítésére a DNS-molekulájuk és az azt körülvevő fehérjeburok a jellemző. Működésük feltétele a baktérium-gazdasejt, amelyben élősködnek. Miután rátapadnak a baktériumok külső falára, DNS-tartalmuk bekerül a baktériumsejtbe, míg a fehérjeburok kívül marad. Olyan vírust állítottak elő, melynek fehérjéje 35-ös kén-, nukleinsava 32-es foszforizotópot tartalmazott, így nyomon lehetett követni jelenlétüket. A baktériumból kiszabaduló új vírusok csak a foszforizotópot tartalmazták – Salvador Luria, Max Delbrück. Alfred Hershey. A bakteriofágok felépítésére vonatkozó összes információt a bakteriofág DNS-molekulája tartalmazza. Ez a DNS bejutva a baktériumsejtbe a bakteriofág fehérjéinek előállítási programját hajtja végre, miközben a baktérium anyagait használja fel. A DNS-molekula tehát az élőlények öröklődő tulajdonságainak információhordozója.
________________________________________
A DNS megkettőződésének folyamata
A DNS-molekula az élőlények öröklődő tulajdonságainak információhordozója. Az információ nemzedékről nemzedékre történő átadása feltételezi, hogy a DNS-molekuláról pontos másolat készül. Ez biztosítja ugyanis a biológiai információ lényegében változatlan megőrzését az utódnemzedékben. A DNS-molekula másolata a DNS-megkettőződés során jön létre. Sok enzim vesz részt ebben a folyamatban.
1, Fellazító enzimek a szuperhélixet széttekerik a H-kötések mentén.
2, A DNS két szálát szétcsavaró fehérjék távolítják el egymástól, a szabad DNS szálak mintaszálként szolgálnak.
3, A DNS-szintézis nem folyamatos, szakaszos, a teljes utódlánc rövid fragmentumok összekapcsolásával jön létre.
4, A replikáció RNS-szintézissel kezdődik, mert a DNS-polimeráz nem képes csupasz templátláncon megindítani a szintézist.
5, Az RNS-polimerázok felismerik a DNS-en a replikáció kezdőpontjait és ribonukleozid-trifoszfátokból a templátlánccal komplementer rövid indító RNS-t (RNS-primer) szintetizálnak.
6, A DNS-polimeráz az indító RNS-hez köti az első dezoxiribonukleotidot foszfátészterkötéssel, majd a szintézist addig folytatja, amíg a következő indítópontig nem ér, így jönnek létre az Okazaki-fragmentumok.
7, Az új nukleotidláncok szintézise 5′-től 3′ irányba történik (antiparallelitás törvénye).
8, A feleslegessé vált indító RNS-eket ribonukleáz enzim távolítja el, az így keletkezett részeket a DNS-polimeráz tölti ki.
9, Az Okazaki-fragmentumokat a DNS-ligáz köti össze – foszfátészterkötés
10, Az utódmolekulák szétválnak és DNS-giráz segítségével szuperspiralizált formába kerülnek.
A folyamat végén a két újonnan keletkezett DNS-molekula egyik nukleotidszála az eredeti DNS-molekulából való, míg az újonnan képződött ennek kiegészítő másolata – a két DNS-molekula teljesen megegyezik. A szintézis a prokarióta baktériumoknál általában egy ponton, az eukarióta sejtekben akár 5-6000 ponton is megindulhat, így mindössze pár percet vesz igénybe. A DNS-molekula nagyon törékeny, mégis több milliószor is megkettőződhet hiba nélkül, mivel különböző javító mechanizmusok (enzimek) gondoskodnak a DNS információtartalmának megőrzéséről. A leggyakoribb hiba a timindimerek kialakulása. A javító enzim a hibás részletet kihasítja, majd ezt a részt a megfelelő építőegységekből újra szintetizálja.
A DNS-molekula az élőlények öröklődő tulajdonságainak információhordozója. Az információ nemzedékről nemzedékre történő átadása feltételezi, hogy a DNS-molekuláról pontos másolat készül. Ez biztosítja ugyanis a biológiai információ lényegében változatlan megőrzését az utódnemzedékben. A DNS-molekula másolata a DNS-megkettőződés során jön létre. Sok enzim vesz részt ebben a folyamatban.
1, Fellazító enzimek a szuperhélixet széttekerik a H-kötések mentén.
2, A DNS két szálát szétcsavaró fehérjék távolítják el egymástól, a szabad DNS szálak mintaszálként szolgálnak.
3, A DNS-szintézis nem folyamatos, szakaszos, a teljes utódlánc rövid fragmentumok összekapcsolásával jön létre.
4, A replikáció RNS-szintézissel kezdődik, mert a DNS-polimeráz nem képes csupasz templátláncon megindítani a szintézist.
5, Az RNS-polimerázok felismerik a DNS-en a replikáció kezdőpontjait és ribonukleozid-trifoszfátokból a templátlánccal komplementer rövid indító RNS-t (RNS-primer) szintetizálnak.
6, A DNS-polimeráz az indító RNS-hez köti az első dezoxiribonukleotidot foszfátészterkötéssel, majd a szintézist addig folytatja, amíg a következő indítópontig nem ér, így jönnek létre az Okazaki-fragmentumok.
7, Az új nukleotidláncok szintézise 5′-től 3′ irányba történik (antiparallelitás törvénye).
8, A feleslegessé vált indító RNS-eket ribonukleáz enzim távolítja el, az így keletkezett részeket a DNS-polimeráz tölti ki.
9, Az Okazaki-fragmentumokat a DNS-ligáz köti össze – foszfátészterkötés
10, Az utódmolekulák szétválnak és DNS-giráz segítségével szuperspiralizált formába kerülnek.
A folyamat végén a két újonnan keletkezett DNS-molekula egyik nukleotidszála az eredeti DNS-molekulából való, míg az újonnan képződött ennek kiegészítő másolata – a két DNS-molekula teljesen megegyezik. A szintézis a prokarióta baktériumoknál általában egy ponton, az eukarióta sejtekben akár 5-6000 ponton is megindulhat, így mindössze pár percet vesz igénybe. A DNS-molekula nagyon törékeny, mégis több milliószor is megkettőződhet hiba nélkül, mivel különböző javító mechanizmusok (enzimek) gondoskodnak a DNS információtartalmának megőrzéséről. A leggyakoribb hiba a timindimerek kialakulása. A javító enzim a hibás részletet kihasítja, majd ezt a részt a megfelelő építőegységekből újra szintetizálja.
0 megjegyzés:
Megjegyzés küldése