المرجع الالكتروني للمعلوماتية
المرجع الألكتروني للمعلوماتية

علم الاحياء
عدد المواضيع في هذا القسم 10456 موضوعاً
النبات
الحيوان
الأحياء المجهرية
علم الأمراض
التقانة الإحيائية
التقنية الحياتية النانوية
علم الأجنة
الأحياء الجزيئي
علم وظائف الأعضاء
المضادات الحيوية

Untitled Document
أبحث عن شيء أخر
تنفيذ وتقييم خطة إعادة الهيكلة (إعداد خطة إعادة الهيكلة1)
2024-11-05
مـعاييـر تحـسيـن الإنـتاجـيـة
2024-11-05
نـسـب الإنـتاجـيـة والغـرض مـنها
2024-11-05
المـقيـاس الكـلـي للإنتاجـيـة
2024-11-05
الإدارة بـمؤشـرات الإنـتاجـيـة (مـبادئ الإنـتـاجـيـة)
2024-11-05
زكاة الفطرة
2024-11-05

Systems of Linear Equations
9-3-2017
آداب استغلال الوقت
22-6-2017
الكتاب السادس، الجزء 9: «إلا أنه في حالة عطارد ...»
2023-09-14
السعادة الزوجية
7-7-2019
Barium Compounds
10-1-2019
حيز الصورة image space
5-4-2020

Polymerases Act on Separated DNA Strands at the Replication Fork  
  
1473   12:03 صباحاً   date: 25-2-2021
Author : JOCELYN E. KREBS, ELLIOTT S. GOLDSTEIN and STEPHEN T. KILPATRICK
Book or Source : LEWIN’S GENES XII
Page and Part :

Polymerases Act on Separated DNA Strands at the Replication Fork


KEY CONCEPTS
-Replication of DNA is undertaken by a complex of enzymes that separate the parental strands and synthesize the daughter strands.
-The replication fork is the point at which the parental strands are separated.
-The enzymes that synthesize DNA are called DNA polymerases.
-Nucleases are enzymes that degrade nucleic acids; they include DNases and RNases and can be categorized as endonucleases or exonucleases.


Replication of DNA requires the two strands of the parental duplex to undergo separation, or denaturation. The disruption of the duplex, however, is transient and is reversed, or undergoes
renaturation, as the daughter duplex is formed. Only a small stretch of the duplex DNA is denatured at any moment during replication. (“Denaturation” is also used to describe the loss of functional protein structure; it is a general term implying that the natural conformation of a macromolecule has been converted to some nonfunctional form.)
The helical structure of a molecule of DNA during replication is illustrated in FIGURE 1. The unreplicated region consists of the parental duplex opening into the replicated region where the two daughter duplexes have formed. The duplex is disrupted at the junction between the two regions, which is called the replication fork. Replication involves movement of the replication fork along the parental DNA, so that there is continuous denaturation of the parental strands and formation of daughter duplexes.


FIGURE 1. The replication fork is the region of DNA in which there is a transition from the unwound parental duplex to the newly replicated daughter duplexes.
The synthesis of DNA is aided by specific enzymes (called DNA polymerases) that recognize the template strand and catalyze the addition of nucleotide subunits to the polynucleotide chain that is being synthesized. They are accompanied in DNA replication by ancillary enzymes such as helicases that unwind the DNA duplex, primase that synthesizes an RNA primer required by DNA polymerase, and ligase that connects discontinuous DNA strands.
Degradation of nucleic acids also requires specific enzymes: deoxyribonucleases (DNases) degrade DNA, and ribonucleases (RNases) degrade RNA. The nucleases fall into the general
classes of exonucleases and endonucleases:
Endonucleases break individual phosphodiester linkages within RNA or DNA molecules, generating discrete fragments. Some DNases cleave both strands of a duplex DNA at the target site, whereas others cleave only one of the two strands. Endonucleases are involved in cutting reactions, as shown in FIGURE 2.


FIGURE 2. An endonuclease cleaves a bond within a nucleic acid. This example shows an enzyme that attacks one strand of a DNA duplex.
Exonucleases remove nucleotide residues one at a time from the end of the molecule, generating mononucleotides. They only act on a single nucleic acid strand and each exonuclease proceeds in a specific direction; that is, starting either at a 5′ or a 3′ end and proceeding toward the other end. They are involved in trimming reactions, as shown in FIGURE 3.


FIGURE 3. An exonuclease removes bases one at a time by cleaving the last bond in a polynucleotide chain.




علم الأحياء المجهرية هو العلم الذي يختص بدراسة الأحياء الدقيقة من حيث الحجم والتي لا يمكن مشاهدتها بالعين المجرَّدة. اذ يتعامل مع الأشكال المجهرية من حيث طرق تكاثرها، ووظائف أجزائها ومكوناتها المختلفة، دورها في الطبيعة، والعلاقة المفيدة أو الضارة مع الكائنات الحية - ومنها الإنسان بشكل خاص - كما يدرس استعمالات هذه الكائنات في الصناعة والعلم. وتنقسم هذه الكائنات الدقيقة إلى: بكتيريا وفيروسات وفطريات وطفيليات.



يقوم علم الأحياء الجزيئي بدراسة الأحياء على المستوى الجزيئي، لذلك فهو يتداخل مع كلا من علم الأحياء والكيمياء وبشكل خاص مع علم الكيمياء الحيوية وعلم الوراثة في عدة مناطق وتخصصات. يهتم علم الاحياء الجزيئي بدراسة مختلف العلاقات المتبادلة بين كافة الأنظمة الخلوية وبخاصة العلاقات بين الدنا (DNA) والرنا (RNA) وعملية تصنيع البروتينات إضافة إلى آليات تنظيم هذه العملية وكافة العمليات الحيوية.



علم الوراثة هو أحد فروع علوم الحياة الحديثة الذي يبحث في أسباب التشابه والاختلاف في صفات الأجيال المتعاقبة من الأفراد التي ترتبط فيما بينها بصلة عضوية معينة كما يبحث فيما يؤدي اليه تلك الأسباب من نتائج مع إعطاء تفسير للمسببات ونتائجها. وعلى هذا الأساس فإن دراسة هذا العلم تتطلب الماماً واسعاً وقاعدة راسخة عميقة في شتى مجالات علوم الحياة كعلم الخلية وعلم الهيأة وعلم الأجنة وعلم البيئة والتصنيف والزراعة والطب وعلم البكتريا.