1
00:00:00,347 --> 00:00:03,075
Beszélgessünk még egy kicsit arról,

2
00:00:03,075 --> 00:00:05,805
hogy a DNS hogyan másolja magát,

3
00:00:05,805 --> 00:00:06,845
miként replikálódik,

4
00:00:06,845 --> 00:00:09,381
és hogy mik azok a szereplők,

5
00:00:09,381 --> 00:00:11,120
amelyek közreműködnek e folyamatban.

6
00:00:11,120 --> 00:00:13,426
Eközben sokszor említjük majd

7
00:00:13,426 --> 00:00:17,514
a DNS molekula 3' és 5'
(3 vessző és 5 vessző) végeit.

8
00:00:17,514 --> 00:00:19,823
Ha még sosem hallottál erről,

9
00:00:19,823 --> 00:00:21,944
akkor nézd meg a videót

10
00:00:21,944 --> 00:00:26,041
a DNS antiparallel szerkezetéről.

11
00:00:26,041 --> 00:00:28,163
Ismételjük át egy kicsit,

12
00:00:28,163 --> 00:00:31,177
ha esetleg régen láttad utoljára.

13
00:00:31,177 --> 00:00:33,042
Itt a DNS részletes ábrája

14
00:00:33,042 --> 00:00:35,394
az előbb említett videóból.

15
00:00:35,394 --> 00:00:37,694
Az 5' és 3' elnevezés

16
00:00:37,694 --> 00:00:40,762
arra utal, hogy mi zajlik
azokon a ribózmolekulákon,

17
00:00:40,762 --> 00:00:44,840
amelyek ennek a
foszfát-cukor gerincnek az alkotórészei.

18
00:00:44,840 --> 00:00:46,941
Itt egy ribóz,

19
00:00:46,941 --> 00:00:48,459
ami egy öt szénatomos cukor.

20
00:00:48,459 --> 00:00:50,630
Megszámozhatjuk a szénatomokat:

21
00:00:50,630 --> 00:00:54,716
ez az 1' helyzetű szénatom, ez a 2',

22
00:00:54,716 --> 00:00:58,326
ez a 3', ez a 4',

23
00:00:58,326 --> 00:01:00,551
ez pedig az 5' helyzetű szénatom.

24
00:01:00,551 --> 00:01:04,563
A létrának ezen az oldalán

25
00:01:04,563 --> 00:01:08,107
az úgynevezett
haladási (lefutási) irány...

26
00:01:08,107 --> 00:01:10,216
(iderajzolok egy vonalat)

27
00:01:10,216 --> 00:01:15,098
Ez 3'-5' irányban halad.

28
00:01:15,098 --> 00:01:19,308
Ez vég a 3' vég, ez pedig az 5' vég.

29
00:01:19,308 --> 00:01:20,546
A lefutási iránya 3'-5'.

30
00:01:20,546 --> 00:01:23,550
Ez a foszfátcsoport
az egyik gyűrű 3' atomjához csatlakozik.

31
00:01:23,550 --> 00:01:25,934
Ennek a gyűrűnek az 5' atomja
egy foszfátcsoporthoz,

32
00:01:25,934 --> 00:01:27,358
az pedig
a következő gyűrű 3' atomjához,

33
00:01:27,358 --> 00:01:28,464
az pedig...

34
00:01:28,464 --> 00:01:31,260
az 5' atomján át
egy foszfátcsoporthoz kapcsolódik.

35
00:01:31,260 --> 00:01:34,003
A másik vég, mint mondtuk,
antiparallel szál

36
00:01:34,003 --> 00:01:36,676
Párhuzamos az előbbivel,
de fordított irányban fut.

37
00:01:36,676 --> 00:01:39,509
Tehát ez a 3' atom, ez az 5',

38
00:01:40,379 --> 00:01:43,515
ez 3', ez 5',

39
00:01:43,515 --> 00:01:44,979
Ezt jelenti tehát

40
00:01:44,979 --> 00:01:47,563
az antiparallel szerkezet.

41
00:01:47,563 --> 00:01:49,418
A molekula két gerince

42
00:01:49,418 --> 00:01:51,449
ez a két szál egymással párhuzamos,

43
00:01:51,449 --> 00:01:54,661
de ellentétes irányban futnak.

44
00:01:54,661 --> 00:01:58,833
Tehát ez a 3' vég, ez pedig az 5' vég.

45
00:01:58,833 --> 00:02:00,402
Ezt nagyon fontos tudni ahhoz

46
00:02:00,402 --> 00:02:02,070
hogy értsük a replikációt,

47
00:02:02,070 --> 00:02:04,030
mivel a DNS-polimeráz,

48
00:02:04,030 --> 00:02:06,767
ami beépíti az új nukleotidokat,

49
00:02:06,767 --> 00:02:09,327
a növekvő DNS-szálba,

50
00:02:09,327 --> 00:02:12,827
csak a 3' véghez tudja kapcsolni a nukleotidokat.

51
00:02:13,872 --> 00:02:16,828
Itt például

52
00:02:16,828 --> 00:02:18,456
a hosszbbítás csak...

53
00:02:18,456 --> 00:02:21,741
csak ebben az irányban végezhető.

54
00:02:21,741 --> 00:02:24,250
A másik irányban nem.

55
00:02:24,250 --> 00:02:27,000
v

56
00:02:27,000 --> 00:02:29,386
Úgy is mondhatjuk, hogy az új nukleotidokat

57
00:02:29,386 --> 00:02:33,074
csak a 3' véghez kapcsolhatjuk,

58
00:02:33,074 --> 00:02:36,741
vagyis a DNS hosszabbítása csak 5'- 3' irányban történhet.

59
00:02:38,793 --> 00:02:40,978
Ha csak a 3' véget hosszabbítjuk,

60
00:02:40,978 --> 00:02:45,038
akkor az 5' irányból a 3' irányba haladunk.

61
00:02:45,038 --> 00:02:47,733
Nem haladhatunk 3' - 5' irányba.

62
00:02:47,733 --> 00:02:52,410
A hosszabbítás az 5' végen
polimerázzal nem lehetséges.

63
00:02:52,410 --> 00:02:55,146
Miről szól a polimeráz...

64
00:02:55,146 --> 00:02:57,046
Vizsgáljuk meg a fenti ábrát,

65
00:02:57,046 --> 00:02:58,985
ahol együtt látható

66
00:02:58,985 --> 00:03:01,023
a folyamat összes szereplője.

67
00:03:01,023 --> 00:03:03,512
Itt a DNS-szál,

68
00:03:03,512 --> 00:03:07,270
az eredeti formájában

69
00:03:07,270 --> 00:03:09,769
a megkettőződés előtti alakjában.

70
00:03:09,769 --> 00:03:13,591
Megjelöltük a 3' és az 5' végeket,

71
00:03:13,591 --> 00:03:15,436
és követhető a szálak iránya.

72
00:03:15,436 --> 00:03:19,204
Ez a 3', kövessük végig

73
00:03:19,204 --> 00:03:22,914
ez a hozzá tartozó 5' vég.

74
00:03:22,914 --> 00:03:26,741
Ezek tehát ugyanazon szál végei

75
00:03:26,741 --> 00:03:30,402
Ez pedig, ha égig követjük,

76
00:03:30,402 --> 00:03:32,409
ugyanaz a szál

77
00:03:32,409 --> 00:03:33,654
Ez a 3' vége

78
00:03:33,654 --> 00:03:37,821
ez pedig az 5' vége.

79
00:03:38,954 --> 00:03:40,118
Elsőként...

80
00:03:40,118 --> 00:03:41,795
amint elhangzott a korábbi videókban

81
00:03:41,795 --> 00:03:44,154
amelyekben áttekintettük a replikációt

82
00:03:44,154 --> 00:03:48,321
a hélixet alkotó két szál

83
00:03:49,992 --> 00:03:54,031
a két DNS-szálnak szét kell válnia,

84
00:03:54,031 --> 00:03:56,271
hogy felépülhessen a másik

85
00:03:56,271 --> 00:03:58,757
a létra másik oldala

86
00:03:58,757 --> 00:04:01,076
a szétvált szálak mentén.

87
00:04:01,076 --> 00:04:04,092
Akárcsak egy cipzár,

88
00:04:04,092 --> 00:04:08,299
amit szétnyitunk,
majd mindkét feléhez egy új cipzárat erősítünk

89
00:04:08,299 --> 00:04:10,041
x

90
00:04:10,041 --> 00:04:12,419
A valóságban viszont sokkal bonyolultabb,

91
00:04:12,419 --> 00:04:15,300
mintha csak szétnyitnánk egy cipzárat,
aztán újat teszünk rá.

92
00:04:15,300 --> 00:04:18,296
Kell hozzá egy rakás enzim, és egyebek,

93
00:04:18,296 --> 00:04:20,151
még ezen az ábrán sem látható

94
00:04:20,151 --> 00:04:21,845
az összes közreműködő.

95
00:04:21,845 --> 00:04:24,000
De a legfontosabb résztvevők igen

96
00:04:24,000 --> 00:04:26,459
legalábbis azok, amiket megemlítünk

97
00:04:26,459 --> 00:04:30,249
amikor a DNS-replikációró beszélünk.

98
00:04:30,249 --> 00:04:31,576
Először is az történik,

99
00:04:31,576 --> 00:04:35,484
ez itt szorosan fel van tekeredve.

100
00:04:35,484 --> 00:04:36,445
Ezt ide is írom.

101
00:04:36,445 --> 00:04:38,862
Szorosan fel van tekeredve.

102
00:04:40,302 --> 00:04:41,443
Ha belegondolunk, ez úgy működik,

103
00:04:41,443 --> 00:04:44,052
hogy minél jobban széttekerjük az egyik oldalon,

104
00:04:44,052 --> 00:04:46,421
annál szorosabban tekeredik a másik oldalon.

105
00:04:46,421 --> 00:04:48,903
A cipzár felnyitásához tehát

106
00:04:48,903 --> 00:04:50,584
szükséges egy enzim,

107
00:04:50,584 --> 00:04:54,861
ami segít széttekerni
ezt a szorosan feltekert hélixet.

108
00:04:54,861 --> 00:04:58,676
Ez az enzim a topoizomeráz.

109
00:04:58,676 --> 00:05:00,993
Úgy működik,

110
00:05:00,993 --> 00:05:04,776
hogy időlegesen felhasítja a gerincek egyes pontjait,

111
00:05:04,776 --> 00:05:07,982
hogy szétttekeredjen, aztán újra összekapcsolódnak,

112
00:05:07,982 --> 00:05:11,097
De a lényeg, hogy széttekeri,

113
00:05:11,097 --> 00:05:12,762
hogy aztán a helikáz enzim...

114
00:05:12,762 --> 00:05:14,044
A helikáz persze nem úgy néz ki,

115
00:05:14,044 --> 00:05:16,351
mint ez a kis háromszög,
ami épp hasítja a ..

116
00:05:16,351 --> 00:05:18,057
A valóságban ezek sokkal ....

117
00:05:18,057 --> 00:05:19,427
ha a valóságban látnánk

118
00:05:19,427 --> 00:05:21,659
a helikáz molekuláris szerkezetét.

119
00:05:21,659 --> 00:05:23,437
A helikáz feladata az,

120
00:05:23,437 --> 00:05:26,874
hogy felszakítsa a hidrogénkötéseket

121
00:05:26,874 --> 00:05:29,156
a nitrogéntartalmú bázisok között.

122
00:05:29,156 --> 00:05:31,550
Itt épp egy adenin és egy timin közt

123
00:05:31,550 --> 00:05:35,514
szakítja fel a hidrogénkötéseket.

124
00:05:35,514 --> 00:05:37,514
Első tehát a széttekeredés

125
00:05:39,511 --> 00:05:40,841
aztán a hlkáz.

126
00:05:40,841 --> 00:05:42,831
A topoizomeráz széttekeri

127
00:05:42,831 --> 00:05:45,555
aztán a helikáz felszakítja a kötéseket.

128
00:05:45,555 --> 00:05:47,504
Innentől kezdve

129
00:05:47,504 --> 00:05:49,744
külön tárgyaljuk a két szálat,

130
00:05:49,744 --> 00:05:51,109
mivel, mint említettem,

131
00:05:51,109 --> 00:05:53,633
az új nukleotidokat

132
00:05:53,633 --> 00:05:56,466
csak 5'-3' irányban kapcsolhatjuk hozzá.

133
00:05:57,693 --> 00:05:59,864
Az alsó szálat tehát

134
00:05:59,864 --> 00:06:02,399
vezető szálnak nevezzük.

135
00:06:02,399 --> 00:06:04,236
Ezen tök egyszerűen halad a folyamat

136
00:06:04,236 --> 00:06:06,428
emlékezz, ez az 5' vége,

137
00:06:06,428 --> 00:06:07,829
a lánc hosszabbítása tehát

138
00:06:07,829 --> 00:06:10,349
ebben az irányban folytatódhat.

139
00:06:10,349 --> 00:06:13,527
c

140
00:06:13,527 --> 00:06:15,277
Ez az 5'-3' irány.

141
00:06:16,496 --> 00:06:20,116
Itt a folyamat elindításához

142
00:06:20,116 --> 00:06:21,949
kell egy RNS-primer

143
00:06:22,818 --> 00:06:26,234
és az az enzim, amelyik létrehozza az RNS-primert.

144
00:06:26,234 --> 00:06:28,107
Ez a DNS-primáz.

145
00:06:28,107 --> 00:06:29,684
Erről még beszélünk

146
00:06:29,684 --> 00:06:31,967
a követő szál kapcsán

147
00:06:31,967 --> 00:06:33,328
de a lányeg, hogy RNS-t kapcsolnak

148
00:06:33,328 --> 00:06:35,650
ezt egy másik színnel jelölöm.

149
00:06:35,650 --> 00:06:37,768
Ide kapcsolódik egy RNS-primer.

150
00:06:37,768 --> 00:06:39,598
Miután a primer ide kapcsolódott,

151
00:06:39,598 --> 00:06:44,239
A DNS-polimeráz megkezdheti a további nukleotidok hozzáadását.

152
00:06:44,239 --> 00:06:47,159
a 3' véghez.

153
00:06:47,159 --> 00:06:49,430
Azért olyan egyszerű a vezető szálon,

154
00:06:49,430 --> 00:06:52,680
mert ez a DNS-polimeráz...

155
00:06:53,613 --> 00:06:55,692
ismétlem,

156
00:06:55,692 --> 00:06:59,107
ezek nem olyan háromszögek, mint ezen a képen,

157
00:06:59,107 --> 00:07:01,326
A valóságban sokkal ..............

158
00:07:01,326 --> 00:07:02,712
Itt láthatók

159
00:07:02,712 --> 00:07:07,079
c

160
00:07:07,079 --> 00:07:08,477
Ez a polimeráz

161
00:07:08,477 --> 00:07:11,601
csak a cipzár felnyílását követi

162
00:07:11,601 --> 00:07:13,473
és eközben újabb és újabb

163
00:07:13,473 --> 00:07:17,191
nukleotidokat kapcsol a 3' véghez.

164
00:07:17,191 --> 00:07:20,831
Ez elég egyszerű.

165
00:07:20,831 --> 00:07:23,232
Könnyű lenne,

166
00:07:23,232 --> 00:07:26,893
ha az 5' véghez is
kapcsolhatnánk nukleotidokat,

167
00:07:26,893 --> 00:07:28,433
hiszen akkor úgy vehetnénk,

168
00:07:28,433 --> 00:07:31,128
hogy ez a szál 3'-5' irányban halad,

169
00:07:31,128 --> 00:07:33,399
akkor mondjuk egy másik fajta polimeráz

170
00:07:33,399 --> 00:07:35,563
hozzákapcsolhatná a nukleotidokat

171
00:07:35,563 --> 00:07:37,308
és ezzel a dolog el lenne intézve.

172
00:07:37,308 --> 00:07:40,011
A valóságban ez nem így működik.

173
00:07:40,011 --> 00:07:43,841
Az 5' véghez nem lehet újabb nukkleotidokat kapcsolni

174
00:07:43,841 --> 00:07:46,620
Ez pedig láthatóan a 3' vég

175
00:07:46,620 --> 00:07:48,401
erről a szálról beszélek.c

176
00:07:48,401 --> 00:07:50,295
Másik színnel rajzolom.

177
00:07:50,295 --> 00:07:52,332
c

178
00:07:52,332 --> 00:07:55,454
Ezen a szálon

179
00:07:55,454 --> 00:07:58,856
ez a 3' vég, ez pedig az 5' vég,

180
00:07:58,856 --> 00:07:59,689
c

181
00:07:59,689 --> 00:08:03,343
ezért így nem lehet nukleotidokat.

182
00:08:03,343 --> 00:08:06,343
Hogyan oldja meg ezt a dolgot a biológia?

183
00:08:07,439 --> 00:08:10,659
Primereket ad,

184
00:08:10,659 --> 00:08:14,278
ahogy a szétnyílás megtörténik

185
00:08:14,278 --> 00:08:17,197
a képen látható, hogy a primer nem csak egy nukleotid

186
00:08:17,197 --> 00:08:19,570
hanem általában több

187
00:08:19,570 --> 00:08:21,467
mintegy 10 nukleotid

188
00:08:21,467 --> 00:08:25,634
Tehát kb. 10 RNS nukleotidot ad

189
00:08:27,151 --> 00:08:29,060
ezt a DNS primáz végzi.

190
00:08:29,060 --> 00:08:32,415
A DNS-primáz tehát a követő szálon

191
00:08:32,415 --> 00:08:36,800
ezen az oldalon, felül,

192
00:08:36,800 --> 00:08:38,382
és ad.

193
00:08:38,382 --> 00:08:41,280
Bekapcsolja az RNS-primert,

194
00:08:41,280 --> 00:08:42,773
ami nem csak egy nukleotid

195
00:08:42,773 --> 00:08:45,186
hanem sok

196
00:08:45,186 --> 00:08:48,008
Amint megvan az RNS-primer

197
00:08:48,008 --> 00:08:52,175
a polimeráz hozzákapcsolhat 5'-3' irányban

198
00:08:53,349 --> 00:08:55,432
mindig a 3' véghez.

199
00:08:56,408 --> 00:08:58,606
hozzá

200
00:08:58,606 --> 00:09:00,918
így

201
00:09:00,918 --> 00:09:02,286
Úgy képzelhető el a folyamat

202
00:09:02,286 --> 00:09:06,766
jön a promáz, hozzákapcsolja a primert

203
00:09:06,766 --> 00:09:10,933
és megkezdődik a lánchosszabbítás 5'-3' irányban.

204
00:09:12,465 --> 00:09:14,684
így

205
00:09:14,684 --> 00:09:16,818
aztán egy kis ugrás, és ismétlődik.

206
00:09:16,818 --> 00:09:20,665
Keletkezik egy sor kis szakasz

207
00:09:20,665 --> 00:09:24,492
amelyeket Okazaki-fragmenteknek nevezünk.

208
00:09:24,492 --> 00:09:26,909
Okazaki-fragmentek,

209
00:09:28,251 --> 00:09:30,750
a követő szálon

210
00:09:30,750 --> 00:09:31,621
d

211
00:09:31,621 --> 00:09:32,705
miért hívják követő szálnak

212
00:09:32,705 --> 00:09:34,996
s

213
00:09:34,996 --> 00:09:36,555
mintha tökéletlen volna

214
00:09:36,555 --> 00:09:39,020
ezeket az Okazaki-fragmenteket

215
00:09:39,020 --> 00:09:41,337
ahogy a felnyílás irányába haladva.

216
00:09:41,337 --> 00:09:45,600
így kullog, ez a folyamat lassúbb

217
00:09:45,600 --> 00:09:49,074
de a végén minden összekapcsolható

218
00:09:49,074 --> 00:09:50,824
a DNS-ligáz segítségével.

219
00:09:52,195 --> 00:09:55,927
A DNS-ligáz nem csak összekapcsolja a töredékekeket

220
00:09:55,927 --> 00:09:59,148
hanem az RNS-t is

221
00:09:59,148 --> 00:10:02,102
kicseréli DNS-re.

222
00:10:02,102 --> 00:10:05,623
Így mindezek után van egy másolat

223
00:10:05,623 --> 00:10:08,293
d

224
00:10:08,293 --> 00:10:10,995
A végére tehát létrejön
a két kettős szál.

225
00:10:10,995 --> 00:10:12,904
Egy itt fent, a követő szálon,

226
00:10:12,904 --> 00:10:16,321
a másik lent a vezető szálon