Quá trình nhân đôi của ADN diễn ra ở đâu, diễn ra như thế nào? Ý nghĩa của quá trình nhân đôi ADN?

Kiến thức về sự nhân đôi của ADN: Quá trình nhân đôi của ADN diễn ra ở đâu, diễn ra như thế nào? Ý nghĩa của quá trình nhân đôi ADN?

Quá trình nhân đôi của ADN diễn ra ở đâu?

Quá trình nhân đôi ADN diễn ra chủ yếu ở pha của kỳ trung gian trong chu kỳ tế bào. Vị trí diễn ra quá trình nhân đôi ADN có thể khác nhau tùy vào loài đó là sinh vật nhân sơ hay sinh vật nhân thực hoặc ADN nằm ở trong nhân hay ngoài tế bào chất, nhằm chuẩn bị cho sự phân chia tế bào diễn ra tốt nhất.

Diễn biến quá trình nhân đôi ADN

Đầu tiên, một enzyme tên là helicase phá vỡ các liên kết hydro giữ những cặp base (A với T, C với G) để tháo gỡ cấu trúc xoắn kép của phân tử ADN.

Hai chuỗi ADN đơn tách ra tạo thành hình chữ ‘Y’ được gọi là ‘ngã ba’ sao chép. Hai chuỗi này sẽ làm mẫu để tạo ra các sợi ADN mới.
Sợi ADN xếp theo chiều từ 3′ đến 5′ (về phía ngã ba sao chép) gọi là sợi dẫn đầu. Sợi còn lại xếp theo chiều từ 5 ’đến 3’ (cách xa ngã ba sao chép) gọi là sợi trễ. Mỗi sợi được sao chép khác nhau tùy theo hướng sắp xếp.

Sợi dẫn đầu

Một đoạn ARN ngắn gọi là đoạn mồi (được tạo ra bởi enzyme primase) bám theo sau và liên kết với phần đuôi của sợi dẫn đầu. Đoạn mồi đánh dấu vị trí khởi đầu cho quá trình tổng hợp ADN.

ADN polymerase liên kết với sợi dẫn đầu, sau đó “chạy” dọc theo và thêm các base nucleotide mới tương ứng (A, C, G và T) vào sợi ADN theo chiều 5 ’đến 3’. Kiểu sao chép này được gọi là liên tục.

Sợi trễ

Nhiều đoạn ARN mồi được tạo ra bởi enzyme primase và liên kết tại các điểm khác nhau dọc theo sợi trễ.

Các đoạn ADN gọi là đoạn Okazaki được thêm vào sợi trễ cũng theo hướng 5 ‘đến 3’. Kiểu sao chép này gọi là không liên tục vì các đoạn Okazaki cần được nối với nhau sau này.

Khi tất cả các base đều khớp với nhau (A với T, C với G), một loại enzyme tên là exonuclease sẽ loại bỏ các đoạn mồi rồi lấp đầy khoảng trống bằng những nucleotide tương ứng.

Sợi mới được đọc lại để đảm bảo không có sai sót trong trình tự ADN mới.

Cuối cùng, một loại enzyme tên là ADN ligase sẽ đóng trình tự ADN lại thành hai sợi kép liên tục.

Quá trình nhân đôi ADN tạo thành hai phân tử ADN gồm một chuỗi nucleotide mới và một chuỗi nucleotide cũ. Quá trình này được mô tả là bán bảo toàn, vì phân nửa chuỗi thuộc về phân tử ADN ban đầu, một nửa là hoàn toàn mới.

Sau khi sao chép, ADN mới sẽ tự động chuyển thành chuỗi xoắn kép.

Ý nghĩa của quá trình nhân đôi ADN

Nhân đôi ADN là sự chuẩn bị cho quá trình nhân đôi NST và chuẩn bị cho quá trình phân chia tế bào. Nhân đôi ADN cũng chính là cơ sở khoa học để giải thích cho nguyên nhân về sự giống nhau về mặt di truyền giữa các thế hệ khác nhau trong gia đình.