La replicazione del DNA a volte può essere difettosa a causa dell'aggiunta o dell'eliminazione delle nuove basi nucleotidiche. Vediamo come si verificano gli errori quando il DNA si replica.
Errori in replicazione del DNA sono noti come Strand Slippage in cui le nuove basi nucleotidiche vengono aggiunte o eliminate per mutazione o modifiche permanenti della sequenza ecc. Del DNA. I cappi di fili appena secreti si spengono un po'. Per questa modifica, il risultato è l'aggiunta o l'eliminazione di una base nucleotidica aggiuntiva.
Ci sono principalmente tre tipi di errori nella replicazione del DNA. Sono sostituzioni di base, eliminazioni e inserimenti. Se l'errore non viene corretto, potrebbe causare il cancro. Qui, il meccanismo di riparazione del DNA corregge tutti gli errori.
Discutiamo se la replicazione del DNA è accurata, quali sono tutti gli errori presenti nella replicazione del DNA, le cause e gli effetti degli errori nella replicazione del DNA e molti altri argomenti correlati in questo articolo.
La replicazione del DNA è accurata?
Il tasso di errore nella replicazione del DNA è molto inferiore. Vediamo se la replicazione del DNA è accurata o meno.
La replicazione del DNA è precisa che il tasso di errori nella replicazione del DNA può essere trascurabile. Questo è formato in un modo come il genoma la stabilità dipende dall'accuratezza della replicazione del DNA. Ma i genomi difettosi possono essere fatali per il corpo animale a causa della mutazione dell'intero pool genetico.
L'accuratezza nella replicazione del DNA è ben definita a causa di tre fattori. Sono nucleotide selettività, Correzione di bozzee Riparazione mancata corrispondenza. Questi fattori sono la causa principale di un minor numero di errori nella replicazione del DNA.
Quali sono gli errori nella replicazione del DNA?
Gli errori nella replicazione del DNA sono principalmente dovuti alla depurazione dell'intero pool genomico. Discutiamo di quali sono tutti i possibili errori nella replicazione del DNA.
Gli errori nella replicazione del DNA sono divisi in tre tipi: Errori di replicazione, depurazione del DNA e danni al DNA causati dalla generazione di specie di ossigeno attivo.
Vediamo di seguito ulteriori informazioni sugli errori nella replicazione del DNA:
- La rottura è causata dalla molecola d'acqua che si traduce in un nucleotide privo di purine. Questo non può essere utilizzato nella replica.
- Le purine libere non possono funzionare durante la replicazione del DNA come stampo.
- La perdita del gruppo amminico dal nucleotide è anche causata dalla deaminazione per non funzionare come stampo durante gli errori nella replicazione del DNA dalla reazione dell'acqua.
- Queste cause non previste vengono nuovamente corrette dal processo di riparazione del DNA.
- Ma viene poi aggiunto un nuovo nucleotide che diventa la mutazione permanente.
- Si verifica durante la sintesi di un nuovo filamento.
- Mutazioni accumulate o cambiamenti permanenti di sequenza sono la causa di questi cattivi comportamenti nel DNA delle cellule.
Cause di errori nella replicazione del DNA
Ci sono diverse ragioni per la causa degli errori nella replicazione del DNA. Vediamo quali sono nel dettaglio.
Gli errori nella replicazione del DNA sono causati principalmente dalla natura dissimile delle coppie di basi. Possono essere di natura diversa o non tautomeriche nelle forme chimiche.
Le tre principali cause di errori nella replicazione del DNA sono discusso in dettaglio di seguito:
1. Cancellazione: la cancellazione è uno degli errori di base nella replicazione del DNA. Provoca lo spostamento di frame dell'intero pool genetico. Cambia la sequenza del DNA distruggendo uno (almeno) o più nucleotidi.
2. Inserimento: l'inserimento è un altro errore fondamentale nella replicazione del DNA. Provoca lo spostamento di frame dell'intero pool genetico. Cambia la sequenza del DNA aggiungendo una (almeno) o più coppie di basi nucleotidiche.
3. Sostituzioni di basi: anche la sostituzione di basi è uno degli errori importanti nella replicazione del DNA. Sostituisce il nucleotide corretto con qualsiasi altro nucleotide che modifica l'intero pool genico. Può anche cambiare un amminoacido con un altro.
Tasso di errore di replicazione del DNA
Come discusso in precedenza, esiste una leggera possibilità che si verifichino errori nella replicazione del DNA. Diamo un'occhiata alla velocità con cui si verificano errori nel DNA.
Il tasso di errore di replicazione del DNA è uno su 10^10 nucleotidi durante la sintesi del DNA. È così meno ma gli effetti possono essere fatali. Sono compresi tra 10^-9 e 10^-11 errori nella replicazione del DNA secondo la coppia di basi. L'alta fedeltà del processo è molto cruciale per mantenere l'accuratezza dell'identità genetica.
Per esempio, E. coli fa solo un errore per ogni miliardo di copie di nucleotidi. Termina la sua replicazione entro 60 minuti e può replicare 2000 nucleotidi al secondo. Rispetto al corpo umano, il suo numero di errori è basso.
Effetti degli errori nella replicazione del DNA
Gli effetti degli errori nella replicazione del DNA sono principalmente fatali. Esaminiamo in dettaglio gli effetti degli errori nella replicazione del DNA.
Errori nella replicazione del DNA possono provocare tumori, cancro, ecc. Gli errori possono portare a mutazioni che si traducono ulteriormente in tumori e infine causano il cancro.
Alcuni degli effetti degli errori nella replicazione del DNA sono-
1. Mutazione germinale
2. Alterazioni cromosomiche
3. Mutazione Frameshift
4. Mutazione puntiforme
Se gli errori nel DNA non vengono corretti in tempo dalla lettura di bozze, si verificano mutazioni. Alcuni effetti degli errori nella replicazione del DNA sono- anemia falciforme, una forma di beta talassemia, fibrosi cistica, ecc.
Gli errori nella replicazione del DNA possono causare mutazioni?
Il meccanismo di riparazione corregge tutti i difetti che si verificano durante la replicazione del DNA. Discutiamo se gli errori nella replicazione del DNA si traducono in mutazioni.
Errori nella replicazione del DNA possono causare mutazioni come la mutazione permanente. Nel meccanismo di riparazione del DNA, gli enzimi di riparazione trovano gli errori che si verificano e li rimuovono. Successivamente, reclutano il nucleotide giusto sul posto. Ma alcuni errori di replicazione superano questi processi e si verificano mutazioni.
Ad esempio, alcune mutazioni di sostituzione delle basi sono mutazioni puntiformi come mutazioni silenti, missenso e senza senso. Oltre ad alcune mutazioni come la mutazione frame shift, la linea germinale o la mutazione somatica. I principali tipi di mutazioni sono delezione, inversione, inserimento, duplicazione, traslocazione, amplificazione genica, ecc.
In che modo gli errori nella replicazione del DNA possono portare a mutazioni?
Errori nella replicazione del DNA possono portare a mutazioni anche in mutazioni permanenti. Quindi, gioca un ruolo molto importante. La formazione di alcune figure aiuta a guidare. Spieghiamo questo.
Elencato di seguito mostra come gli errori nella replicazione del DNA possono portare a mutazioni in dettaglio:
- Errori nella replicazione del DNA possono portare a mutazioni soprattutto nel caso di espansione del TNR (ripetizione del trinucleotide).
- Questa ripetizione ha il contributo allo slittamento della DNA polimerasi durante la replicazione.
- Le strutture secondarie sono formate come forcine Intra strand.
- Tali strutture secondarie si formano a causa della sequenza ripetuta di espansioni trinucleotidiche.
- Per questo, gli enzimi recuperano e replicano la parte precedente.
- Di conseguenza, la riparazione non ha luogo. Poiché la riparazione non avviene per gli errori degli errori nella replicazione del DNA, segue il percorso precedente.
- Per questo, i difetti di replicazione del DNA continuano e, di conseguenza, si verifica una mutazione specificamente permanente.
Che tipo di mutazioni sono causate da errori casuali nella replicazione del DNA?
Ci sono tre tipi di mutazioni che si verificano durante il periodo di errori nella replicazione del DNA. Ma ci sono più tipi sotto eliminazione, inserimento, sostituzione di base. Discutiamoli.
Tipi di mutazioni come mutazione puntiforme, mutazione cromosomica, mutazione germinale o somatica e mutazione frameshift sono causati da errori casuali nella replicazione del DNA. Sotto mutazione puntiforme, ci sono più tipi. Inoltre, queste mutazioni possono essere causate da vari motivi.
La mutazione è causata dalla sostanza denominata mutageno. Può essere radiazioni, sostanze chimiche, materiali tossici o qualcos'altro. Sono molto spontanei nell'ambiente.
Mutazione del punto
La mutazione puntiforme è un tipo di mutazione in cui un solo nucleotide viene modificato, spostato o sostituito. Esistono tre tipi di mutazioni puntiformi negli errori di replicazione del DNA. Sono mutazioni silenziose, senza senso e senza senso.
Mutazione cromosomica
In caso di mutazione cromosomica, la struttura del cromosoma viene modificata durante gli errori di replicazione del DNA. Possono essere alterati o modificati dal nucleo.
Mutazione Frameshift
In una mutazione Frameshift, i nucleotidi possono essere aggiunti o eliminati negli errori nella replicazione del DNA. Per questo, lo spostamento dell'intero frame del pool di DNA viene modificato. Uno o più nucleotidi possono fare questo spostamento.
Le mutazioni indotte sono avviate da errori nella replicazione del DNA
Una mutazione altera l'intera sequenza del DNA di un particolare organismo. Esploriamo di più sulle mutazioni indotte che sono avviate da errori nella replicazione del DNA.
Le mutazioni indotte sono avviate dagli errori nella replicazione del DNA poiché durante la divisione delle cellule, i mutageni vengono esplosi nel DNA, che durante il processo di replicazione, portarli alla mutazione.
La mutazione indotta porta quindi a una mutazione permanente. Una mutazione genetica può essere causata in molti geni o può essere la causa della perdita di uno o più geni. Può cambiare i nucleotidi del DNA (uno o più).
Come vengono corretti gli errori di replicazione del DNA?
Gli errori nella replicazione del DNA sono corretti da alcuni dei processi affidabili. Vediamo quali sono nel dettaglio.
Gli errori di replicazione del DNA vengono corretti principalmente da due procedure che sono la correzione di bozze e la riparazione della mancata corrispondenza. La correzione di bozze è dove gli errori nella replicazione del DNA vengono riformati durante il periodo di replicazione del DNA e la riparazione del disadattamento è dove gli errori vengono riformati dopo la replicazione del DNA.
Correzione di bozze
La correzione di bozze crea una struttura che invita le altre proteine a riparare l'errore perché le proteine in essa contenute sono in grado di limitare gli errori nella replicazione del DNA.
Quando si verifica la correzione di bozze, la forma della polimerasi del DNA identifica gli errori nella replicazione del DNA. Quindi, sostituisce il nucleotide inserito o eliminato errato. Essendo corretta, la replica continua con il proprio flusso.
Riparazione mancata corrispondenza
La riparazione della mancata corrispondenza è quando gli errori vengono corretti dopo che la formazione della forcella non è stata riparata durante la replicazione del DNA. Ma è specifico per i singoli fili. Gli errori nella replicazione del DNA vengono riformati dopo il processo in quanto è la correzione finale.
Nella riparazione del disadattamento, ci sono alcuni geni che aiutano a prevenire gli errori nella replicazione del DNA al termine della replicazione. I geni sono PMS2, MLH1, MSH2, MSH6.
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Perché gli errori di replicazione del DNA hanno più impatto degli errori di trascrizione?
La replica è un processo molto importante rispetto alla trascrizione. Inoltre, gli errori di trascrizione dell'RNA non hanno un impatto come gli errori nella replicazione del DNA. Discutiamo di questo.
Gli errori di replicazione del DNA hanno un impatto maggiore rispetto agli errori nella trascrizione dell'RNA in quanto non è ereditabile come gli errori nella replicazione del DNA. Inoltre, durante la trascrizione viene modificato un numero molto basso di proteine. Il cambiamento non è molto dannoso come la replica e può essere curato.
Ad esempio, il tasso di errori nella trascrizione è 2.3*10^-5 in mRNA a 5.2*10^-5 in rRNA per nucleotide per una certa specie di batteri. Ma non viene trasmesso alla generazione successiva come gli errori nella replicazione del DNA.
Le cellule possono riparare l'errore di replicazione del DNA?
La cellula può riparare alcuni degli errori di replicazione del DNA. È una cosa molto fortunata che le cellule abbiano alcune delle qualità superiori per correggere gli errori. Esploriamo di più.
Una cellula può riparare gli errori di replicazione del DNA in alcuni casi. Le cellule hanno proprietà specifiche per combattere alcuni errori di replicazione del DNA. Le cellule possono anche risolverli a una certa percentuale. Durante il ciclo cellulare, tramite la lettura di bozze e la riparazione della mancata corrispondenza, le cellule possono gestirle.
Alcuni dei meccanismi di riparazione per combattere e correggere gli errori nella replicazione del DNA durante il ciclo cellulare sono l'inversione diretta del danno, la riparazione dell'escissione, la riparazione post replicazione, BER (riparazione dell'escissione della base), NER (riparazione dell'escissione del nucleotide), MMR (riparazione del disadattamento), HR (ricombinazione omologa), e NHEJ (unione di estremità non omologhe).
Perché gli errori nella replicazione del DNA sono così rari?
Gli errori nella replicazione del DNA sono così rari che si verifica un errore in miliardi di nucleotidi durante la copia. Cerchiamo di capire il motivo dietro questo.
Gli errori nella replicazione del DNA sono così rari a causa di correzione di bozze e riparazione della mancata corrispondenza meccanismi di riparazione degli errori. Si verifica occasionalmente quando i nucleotidi sbagliati vengono inseriti dalla polimerasi del DNA. In caso contrario, possono portare a mutazioni che possono portare al cancro.
La correzione di bozze risolve tutti gli errori di pre-replica e la mancata corrispondenza risolve gli errori di post-replica. Di conseguenza, il tasso di errore è uno ogni 10^4 a 10^5 nucleotide in sintesi. Anche se ci sono alcuni difetti, il tasso è inferiore allo 0.001%.
CCONCLUSIONE
Alla fine dell'articolo, è dimostrato che gli errori nella replicazione del DNA sono molto rari e se l'errore persiste dopo i meccanismi di riparazione, può portarlo a una mutazione permanente (sebbene molte piccole mutazioni) che poi si traduce in cancro o altro fatale condizioni di salute anche per le prossime generazioni. Poiché la replicazione del DNA è una procedura molto cruciale e importante durante il ciclo cellulare, è un sistema altamente protetto.
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