שכפול DNA | חומצה דאוקסיריבונוקלאית - DNA

שכפול הדנ"א

מטרת שכפול ה- DNA היא הגברה של ה- DNA הקיים. במהלך חלוקת התאים, ה- DNA של התא משוכפל בדיוק ואז מפיץ אותו לשני תאי הבת. הכפלת ה- DNA מתבצעת על פי מה שנקרא עקרון חצי שמרני, כלומר לאחר הפירוק הראשוני של ה- DNA, גדיל ה- DNA המקורי מופרד על ידי אנזים (הליקאז) וכל אחד משני ה"גדילים המקוריים "האלה משמש כתבנית לגדיל DNA חדש.

פולימראז ה- DNA הוא האנזים האחראי לסינתזה של הגדיל החדש. מכיוון שהבסיסים ההפוכים של גדיל DNA משלימים זה את זה, פולימראז ה- DNA יכול להשתמש ב"גדיל המקורי "הנוכחי כדי לסדר את הבסיסים החופשיים בתא בסדר הנכון ובכך ליצור גדיל כפול DNA חדש. לאחר שכפול מדויק זה של ה- DNA, שתי גדילי הבת, המכילים כיום את אותו מידע גנטי, מתחלקים בין שני התאים שנוצרו במהלך חלוקת התאים. כך נוצרו שני תאי בת זהים.

היסטוריה של ה- DNA

במשך זמן רב לא היה ברור אילו מבנים בגוף אחראים להעברת החומר הגנטי שלנו. הודות לשוויצרי פרידריך מישר, המוקד של המחקר בשנת 1869 היה על התוכן של גרעין התא. בשנת 1919 פיבוס לבנה הליטאי גילה את הבסיסים, הסוכר ושאריות הפוספט כחומר בניין לגנים שלנו. בשנת 1943 הצליח אוסוולד אייברי הקנדי להוכיח בניסויים חיידקיים ש- DNA ולא חלבונים אחראים למעשה על העברת הגנים.

בשנת 1953, ג'יימס ווטסון האמריקאי ופרנסיס קריק הבריטי שמו קץ למחקר מרתון שהתפשטה על פני עמים רבים. הם היו הראשונים שהשתמשו בצילומי ה- DNA של רוזלינד פרנקלין (הבריטית), מודל של סליל ה- DNA הכפול כולל בסיסי purine ו- pyrimidine, שאריות סוכר ופוספט. עם זאת, צילומי הרנטגן של רוזלינד פרנקלין לא שוחררו למחקר על ידי עצמה, אלא על ידי עמיתה מוריס וילקינס.

וילקינס זכה בפרס נובל לרפואה בשנת 1962, יחד עם ווטסון וקריק. פרנקלין כבר נפטר בשלב זה ולכן כבר לא יכול היה להיות מועמד. נושא זה יכול גם לעניין אותך: כרומטין קרימינליזם: אם נמצא חומר חשוד, כמו בזירת פשע או על קורבן, ניתן להפיק ממנו DNA.

מלבד גנים, ה- DNA מכיל חלקים נוספים המורכבים מחזרות תכופות על בסיסים ואינו מקודד לגן. רצפי ביניים אלה משמשים כטביעת אצבע גנטית מכיוון שהם משתנים מאוד. הגנים, לעומת זאת, כמעט זהים אצל כל האנשים.

אם ה- DNA המתקבל נחתך כעת בעזרת אנזימים, נוצרים קטעי DNA קטנים רבים, המכונים גם מיקרו-לווינים. אם משווים את התבנית האופיינית למיקרו-לווינים (שברי DNA) של חשוד (למשל מ- רוק דוגמה) לזו של החומר הקיים, סביר מאוד להניח כי העבריין יזוהה אם הם תואמים. העיקרון דומה לזה של טביעות האצבע.

מבחן אבהות: שוב, משווים את אורך המיקרו-לווינים של הילד לזה של האב האפשרי. אם הם תואמים, סביר מאוד להניח שאבהות. פרויקט הגנום האנושי (HGP): פרויקט הגנום האנושי הוקם בשנת 1990.

ג'יימס ווטסון הוביל בתחילה את הפרויקט במטרה לפענח את כל קוד ה- DNA. מאז אפריל 2003 נחשב הגנום האנושי מפוענח לחלוטין. 3.2 מיליארד זוגות בסיס יכולים להיות מוקצים לכ- 21,000 גנים. סכום כל הגנים, הגנום, אחראי בתורו לכמה מאות אלפים חלבונים.

  • דָם,
  • זרע או
  • שיער