Почему синтез молекулы днк идет фрагментарно, а не целиком по всей длине

Синтез молекулы ДНК идет фрагментарно из-за того, что ДНК полимераза способна синтезировать только короткие отрезки нуклеотидов, называемые оказывающими фрагментами.

Синтез молекулы ДНК идет фрагментарно из-за особенностей структуры ДНК и механизма ее репликации. ДНК имеет двойную спиральную структуру, состоящую из двух антипараллельных цепей. Это означает, что одна из цепей идет в направлении 5' к 3', а другая — в направлении 3' к 5'. Однако ДНК-полимераза, основной фермент, осуществляющий синтез новой цепи, может добавлять новые нуклеотиды только в направлении 5' к 3'.

При репликации ДНК образуются две репликационные вилки, где происходит расхождение цепей. На одной из цепей, называемой ведущей (leading strand), синтез идет непрерывно, потому что она ориентирована в направлении 5' к 3' относительно направления движения репликационной вилки. На другой цепи, называемой отстающей (lagging strand), синтез идет фрагментарно, поскольку она ориентирована в направлении 3' к 5'. В этом случае ДНК-полимераза не может синтезировать новую цепь непрерывно.

Чтобы решить эту проблему, синтез отстающей цепи происходит в виде коротких фрагментов, известных как фрагменты Оказаки. Эти фрагменты синтезируются в направлении 5' к 3', но в противоположном направлении движения репликационной вилки. Каждый фрагмент начинается с короткого РНК-затравочного участка (праймера), который синтезируется ферментом примазой. Затем ДНК-полимераза продолжает синтез ДНК, используя этот праймер.

После того как фрагменты Оказаки синтезированы, другой фермент, ДНК-лигаза, соединяет их, создавая непрерывную цепь. Перед этим РНК-праймеры удаляются, и промежутки заполняются ДНК. Таким образом, фрагментарный синтез позволяет обеспечить точное копирование всей длины ДНК, несмотря на ограничения, связанные с направлением синтеза, и гарантирует, что обе дочерние молекулы ДНК будут идентичны исходной.

Синтез молекулы ДНК происходит фрагментарно из-за особенностей структуры ДНК и процесса синтеза. ДНК имеет двуцепочечную структуру, и каждая цепь состоит из нуклеотидов, которые соединены между собой связями фосфодиэфирными.

Процесс синтеза ДНК называется репликацией и происходит в клетке во время деления. При репликации ДНК фермент ДНК-полимераза синтезирует новую цепь ДНК на основе матричной цепи, прочитывая ее последовательность нуклеотидов. Однако фермент ДНК-полимераза способен синтезировать новую цепь только в направлении от 5' к 3', что означает, что синтез происходит только в одном направлении.

Из-за этого фрагментарный синтез ДНК происходит на обоих цепях одновременно и в направлении от центральной репликационной вилки к краю ДНК молекулы. Эти фрагменты, называемые окоаназами, затем объединяются ферментом лигазой, образуя одну цельную цепь ДНК.

Таким образом, фрагментарный синтез молекулы ДНК позволяет эффективно и точно копировать генетическую информацию в процессе репликации, обеспечивая стабильность и точность передачи генетической информации от клетки к клетке.