0:00:00.347,0:00:03.075
Beszéljünk egy kicsit bővebben arról,

0:00:03.075,0:00:05.805
hogy a DNS hogyan másolja magát,

0:00:05.805,0:00:06.845
miként replikálódik,

0:00:06.845,0:00:09.381
és hogy milyen szereplők

0:00:09.381,0:00:11.120
működnek közre ebben a folyamatban.

0:00:11.120,0:00:13.426
Eközben sokszor említjük majd

0:00:13.426,0:00:17.514
a DNS molekula 3' és 5' végeit[br](3 vessző és 5 vessző).

0:00:17.514,0:00:19.823
Ha még sosem hallottál erről,

0:00:19.823,0:00:21.944
akkor nézd meg a videót

0:00:21.944,0:00:26.041
a DNS antiparallel szerkezetéről.

0:00:26.041,0:00:28.163
Ismételjük át egy kicsit,

0:00:28.163,0:00:31.177
ha esetleg régen láttad utoljára.

0:00:31.177,0:00:33.042
Itt van a DNS részletes ábrája

0:00:33.042,0:00:35.394
az előbb említett videóból.

0:00:35.394,0:00:37.694
Az 5' és a 3' jelölés

0:00:37.694,0:00:40.762
az atomok helyzetét jelzi[br]azokban a ribózmolekulákban,

0:00:40.762,0:00:44.840
amik ezt a foszfát-cukor[br]gerincet alkotják.

0:00:44.840,0:00:46.941
Ez itt egy ribóz,

0:00:46.941,0:00:48.459
ami egy öt szénatomos cukor.

0:00:48.459,0:00:50.630
Számozzuk meg a szénatomokat:

0:00:50.630,0:00:54.716
ez az 1' helyzetű szénatom, ez a 2',

0:00:54.716,0:00:58.326
ez a 3', ez a 4',

0:00:58.326,0:01:00.551
ez pedig az 5' helyzetű szénatom.

0:01:00.551,0:01:04.563
A létrának ezen az oldalán

0:01:04.563,0:01:08.107
az úgynevezett[br]haladási irány...

0:01:08.107,0:01:10.216
(iderajzolok egy vonalat)

0:01:10.216,0:01:15.098
3'-5' irányban fut.

0:01:15.098,0:01:19.308
Ez a 3' vég, ez pedig az 5' vég.

0:01:19.308,0:01:20.546
A lefutási iránya 3'-5'.

0:01:20.546,0:01:23.550
Ez a foszfátcsoport[br]az egyik gyűrű 3' atomjához csatlakozik,

0:01:23.550,0:01:25.934
amely az 5' atomján át[br]egy másik foszfátcsoporthoz kapcsolódik,

0:01:25.934,0:01:27.358
az pedig[br]a következő gyűrű 3' atomjához,

0:01:27.358,0:01:28.874
az pedig...

0:01:28.874,0:01:31.260
az 5' atomján át[br]egy újabb foszfátcsoporthoz.

0:01:31.260,0:01:34.003
A másik szál a már említett[br]antiparallel szál.

0:01:34.003,0:01:36.606
Párhuzamos az előbbivel,[br]de fordított irányban fut.

0:01:36.606,0:01:40.179
Tehát ez az atom 3' helyzetű,[br]ez 5' helyzetű,

0:01:40.179,0:01:43.272
ez 3', ez pedig 5' helyzetű.

0:01:43.272,0:01:44.979
Ezt jelenti tehát

0:01:44.979,0:01:47.281
az antiparallel szerkezet.

0:01:47.281,0:01:49.204
A molekula két gerince,

0:01:49.204,0:01:51.329
(vagyis ez a két szál)[br]egymással párhuzamos,

0:01:51.329,0:01:54.461
de ellentétes irányultságú.

0:01:54.461,0:01:58.673
Tehát ez a 3' vég, ez pedig az 5' vég.

0:01:58.673,0:02:00.062
Ez nagyon fontos ahhoz,

0:02:00.062,0:02:01.810
hogy megértsük a replikációt,

0:02:01.810,0:02:03.846
mivel a DNS-polimeráz,

0:02:03.846,0:02:06.767
amely a soron következő[br]nukleotidokat építi be

0:02:06.767,0:02:09.327
az újonnan készülő DNS-szálba,

0:02:09.327,0:02:13.872
csak a 3' véghez tudja[br]hozzákapcsolni az újabb nukleotidokat.

0:02:13.872,0:02:16.828
Itt például

0:02:16.828,0:02:18.456
a hosszabbítás csak...

0:02:18.456,0:02:21.741
csak ebben az irányban végezhető.

0:02:21.741,0:02:26.760
A másik irányban nem.

0:02:26.760,0:02:29.386
Úgy is mondhatjuk,[br]hogy az új nukleotidokat

0:02:29.386,0:02:30.783
csak a 3' véghez kapcsolhatjuk,

0:02:30.783,0:02:34.811
vagyis a DNS hosszabbítása

0:02:34.811,0:02:38.553
csak 5'- 3' irányban történhet.

0:02:38.553,0:02:40.756
Ha csak a 3' véget hosszabbítjuk,

0:02:40.756,0:02:44.838
akkor az 5' irányból[br]a 3' irányba haladunk.

0:02:44.838,0:02:47.584
Nem haladhatunk 3' - 5' irányba.

0:02:47.584,0:02:52.410
A hosszabbítás az 5' végen[br]polimerázzal nem lehetséges.

0:02:52.410,0:02:55.146
Miről szól a polimeráz...

0:02:55.146,0:02:57.046
Vizsgáljuk meg a fenti ábrát,

0:02:57.046,0:02:58.985
ahol együtt látható

0:02:58.985,0:03:01.023
a folyamat összes szereplője.

0:03:01.023,0:03:03.512
Itt a DNS-szál,

0:03:03.512,0:03:07.270
az eredeti formájában

0:03:07.270,0:03:09.769
a megkettőződés előtti alakjában.

0:03:09.769,0:03:13.591
Megjelöltük a 3' és az 5' végeket,

0:03:13.591,0:03:15.436
és követhető a szálak iránya.

0:03:15.436,0:03:19.204
Ez a 3', kövessük végig

0:03:19.204,0:03:22.914
ez a hozzá tartozó 5' vég.

0:03:22.914,0:03:26.741
Ezek tehát ugyanazon szál végei

0:03:26.741,0:03:30.402
Ez pedig, ha égig követjük,

0:03:30.402,0:03:32.409
ugyanaz a szál

0:03:32.409,0:03:33.654
Ez a 3' vége

0:03:33.654,0:03:37.821
ez pedig az 5' vége.

0:03:38.954,0:03:40.118
Elsőként...

0:03:40.118,0:03:41.795
amint elhangzott a korábbi videókban

0:03:41.795,0:03:44.154
amelyekben áttekintettük a replikációt

0:03:44.154,0:03:48.321
a hélixet alkotó két szál

0:03:49.992,0:03:54.031
a két DNS-szálnak szét kell válnia,

0:03:54.031,0:03:56.271
hogy felépülhessen a másik

0:03:56.271,0:03:58.757
a létra másik oldala

0:03:58.757,0:04:01.076
a szétvált szálak mentén.

0:04:01.076,0:04:04.092
Akárcsak egy cipzár,

0:04:04.092,0:04:08.299
amit szétnyitunk,[br]majd mindkét feléhez egy új cipzárat erősítünk

0:04:08.299,0:04:10.041
x

0:04:10.041,0:04:12.419
A valóságban viszont sokkal bonyolultabb,

0:04:12.419,0:04:15.300
mintha csak szétnyitnánk egy cipzárat,[br]aztán újat teszünk rá.

0:04:15.300,0:04:18.296
Kell hozzá egy rakás enzim, és egyebek,

0:04:18.296,0:04:20.151
még ezen az ábrán sem látható

0:04:20.151,0:04:21.845
az összes közreműködő.

0:04:21.845,0:04:24.000
De a legfontosabb résztvevők igen

0:04:24.000,0:04:26.459
legalábbis azok, amiket megemlítünk

0:04:26.459,0:04:30.249
amikor a DNS-replikációró beszélünk.

0:04:30.249,0:04:31.576
Először is az történik,

0:04:31.576,0:04:35.484
ez itt szorosan fel van tekeredve.

0:04:35.484,0:04:36.445
Ezt ide is írom.

0:04:36.445,0:04:38.862
Szorosan fel van tekeredve.

0:04:40.302,0:04:41.443
Ha belegondolunk, ez úgy működik,

0:04:41.443,0:04:44.052
hogy minél jobban széttekerjük az egyik oldalon,

0:04:44.052,0:04:46.421
annál szorosabban tekeredik a másik oldalon.

0:04:46.421,0:04:48.903
A cipzár felnyitásához tehát

0:04:48.903,0:04:50.584
szükséges egy enzim,

0:04:50.584,0:04:54.861
ami segít széttekerni[br]ezt a szorosan feltekert hélixet.

0:04:54.861,0:04:58.676
Ez az enzim a topoizomeráz.

0:04:58.676,0:05:00.993
Úgy működik,

0:05:00.993,0:05:04.776
hogy időlegesen felhasítja a gerincek egyes pontjait,

0:05:04.776,0:05:07.982
hogy szétttekeredjen, aztán újra összekapcsolódnak,

0:05:07.982,0:05:11.097
De a lényeg, hogy széttekeri,

0:05:11.097,0:05:12.762
hogy aztán a helikáz enzim...

0:05:12.762,0:05:14.044
A helikáz persze nem úgy néz ki,

0:05:14.044,0:05:16.351
mint ez a kis háromszög,[br]ami épp hasítja a ..

0:05:16.351,0:05:18.057
A valóságban ezek sokkal ....

0:05:18.057,0:05:19.427
ha a valóságban látnánk

0:05:19.427,0:05:21.659
a helikáz molekuláris szerkezetét.

0:05:21.659,0:05:23.437
A helikáz feladata az,

0:05:23.437,0:05:26.874
hogy felszakítsa a hidrogénkötéseket

0:05:26.874,0:05:29.156
a nitrogéntartalmú bázisok között.

0:05:29.156,0:05:31.550
Itt épp egy adenin és egy timin közt

0:05:31.550,0:05:35.514
szakítja fel a hidrogénkötéseket.

0:05:35.514,0:05:37.514
Első tehát a széttekeredés

0:05:39.511,0:05:40.841
aztán a hlkáz.

0:05:40.841,0:05:42.831
A topoizomeráz széttekeri

0:05:42.831,0:05:45.555
aztán a helikáz felszakítja a kötéseket.

0:05:45.555,0:05:47.504
Innentől kezdve

0:05:47.504,0:05:49.744
külön tárgyaljuk a két szálat,

0:05:49.744,0:05:51.109
mivel, mint említettem,

0:05:51.109,0:05:53.633
az új nukleotidokat

0:05:53.633,0:05:56.466
csak 5'-3' irányban kapcsolhatjuk hozzá.

0:05:57.693,0:05:59.864
Az alsó szálat tehát

0:05:59.864,0:06:02.399
vezető szálnak nevezzük.

0:06:02.399,0:06:04.236
Ezen tök egyszerűen halad a folyamat

0:06:04.236,0:06:06.428
emlékezz, ez az 5' vége,

0:06:06.428,0:06:07.829
a lánc hosszabbítása tehát

0:06:07.829,0:06:10.349
ebben az irányban folytatódhat.

0:06:10.349,0:06:13.527
c

0:06:13.527,0:06:15.277
Ez az 5'-3' irány.

0:06:16.496,0:06:20.116
Itt a folyamat elindításához

0:06:20.116,0:06:21.949
kell egy RNS-primer

0:06:22.818,0:06:26.234
és az az enzim, amelyik létrehozza az RNS-primert.

0:06:26.234,0:06:28.107
Ez a DNS-primáz.

0:06:28.107,0:06:29.684
Erről még beszélünk

0:06:29.684,0:06:31.967
a követő szál kapcsán

0:06:31.967,0:06:33.328
de a lányeg, hogy RNS-t kapcsolnak

0:06:33.328,0:06:35.650
ezt egy másik színnel jelölöm.

0:06:35.650,0:06:37.768
Ide kapcsolódik egy RNS-primer.

0:06:37.768,0:06:39.598
Miután a primer ide kapcsolódott,

0:06:39.598,0:06:44.239
A DNS-polimeráz megkezdheti a további nukleotidok hozzáadását.

0:06:44.239,0:06:47.159
a 3' véghez.

0:06:47.159,0:06:49.430
Azért olyan egyszerű a vezető szálon,

0:06:49.430,0:06:52.680
mert ez a DNS-polimeráz...

0:06:53.613,0:06:55.692
ismétlem,

0:06:55.692,0:06:59.107
ezek nem olyan háromszögek, mint ezen a képen,

0:06:59.107,0:07:01.326
A valóságban sokkal ..............

0:07:01.326,0:07:02.712
Itt láthatók

0:07:02.712,0:07:07.079
c

0:07:07.079,0:07:08.477
Ez a polimeráz

0:07:08.477,0:07:11.601
csak a cipzár felnyílását követi

0:07:11.601,0:07:13.473
és eközben újabb és újabb

0:07:13.473,0:07:17.191
nukleotidokat kapcsol a 3' véghez.

0:07:17.191,0:07:20.831
Ez elég egyszerű.

0:07:20.831,0:07:23.232
Könnyű lenne,

0:07:23.232,0:07:26.893
ha az 5' véghez is[br]kapcsolhatnánk nukleotidokat,

0:07:26.893,0:07:28.433
hiszen akkor úgy vehetnénk,

0:07:28.433,0:07:31.128
hogy ez a szál 3'-5' irányban halad,

0:07:31.128,0:07:33.399
akkor mondjuk egy másik fajta polimeráz

0:07:33.399,0:07:35.563
hozzákapcsolhatná a nukleotidokat

0:07:35.563,0:07:37.308
és ezzel a dolog el lenne intézve.

0:07:37.308,0:07:40.011
A valóságban ez nem így működik.

0:07:40.011,0:07:43.841
Az 5' véghez nem lehet újabb nukkleotidokat kapcsolni

0:07:43.841,0:07:46.620
Ez pedig láthatóan a 3' vég

0:07:46.620,0:07:48.401
erről a szálról beszélek.c

0:07:48.401,0:07:50.295
Másik színnel rajzolom.

0:07:50.295,0:07:52.332
c

0:07:52.332,0:07:55.454
Ezen a szálon

0:07:55.454,0:07:58.856
ez a 3' vég, ez pedig az 5' vég,

0:07:58.856,0:07:59.689
c

0:07:59.689,0:08:03.343
ezért így nem lehet nukleotidokat.

0:08:03.343,0:08:06.343
Hogyan oldja meg ezt a dolgot a biológia?

0:08:07.439,0:08:10.659
Primereket ad,

0:08:10.659,0:08:14.278
ahogy a szétnyílás megtörténik

0:08:14.278,0:08:17.197
a képen látható, hogy a primer nem csak egy nukleotid

0:08:17.197,0:08:19.570
hanem általában több

0:08:19.570,0:08:21.467
mintegy 10 nukleotid

0:08:21.467,0:08:25.634
Tehát kb. 10 RNS nukleotidot ad

0:08:27.151,0:08:29.060
ezt a DNS primáz végzi.

0:08:29.060,0:08:32.415
A DNS-primáz tehát a követő szálon

0:08:32.415,0:08:36.800
ezen az oldalon, felül,

0:08:36.800,0:08:38.382
és ad.

0:08:38.382,0:08:41.280
Bekapcsolja az RNS-primert,

0:08:41.280,0:08:42.773
ami nem csak egy nukleotid

0:08:42.773,0:08:45.186
hanem sok

0:08:45.186,0:08:48.008
Amint megvan az RNS-primer

0:08:48.008,0:08:52.175
a polimeráz hozzákapcsolhat 5'-3' irányban

0:08:53.349,0:08:55.432
mindig a 3' véghez.

0:08:56.408,0:08:58.606
hozzá

0:08:58.606,0:09:00.918
így

0:09:00.918,0:09:02.286
Úgy képzelhető el a folyamat

0:09:02.286,0:09:06.766
jön a promáz, hozzákapcsolja a primert

0:09:06.766,0:09:10.933
és megkezdődik a lánchosszabbítás 5'-3' irányban.

0:09:12.465,0:09:14.684
így

0:09:14.684,0:09:16.818
aztán egy kis ugrás, és ismétlődik.

0:09:16.818,0:09:20.665
Keletkezik egy sor kis szakasz

0:09:20.665,0:09:24.492
amelyeket Okazaki-fragmenteknek nevezünk.

0:09:24.492,0:09:26.909
Okazaki-fragmentek,

0:09:28.251,0:09:30.750
a követő szálon

0:09:30.750,0:09:31.621
d

0:09:31.621,0:09:32.705
miért hívják követő szálnak

0:09:32.705,0:09:34.996
s

0:09:34.996,0:09:36.555
mintha tökéletlen volna

0:09:36.555,0:09:39.020
ezeket az Okazaki-fragmenteket

0:09:39.020,0:09:41.337
ahogy a felnyílás irányába haladva.

0:09:41.337,0:09:45.600
így kullog, ez a folyamat lassúbb

0:09:45.600,0:09:49.074
de a végén minden összekapcsolható

0:09:49.074,0:09:50.824
a DNS-ligáz segítségével.

0:09:52.195,0:09:55.927
A DNS-ligáz nem csak összekapcsolja a töredékekeket

0:09:55.927,0:09:59.148
hanem az RNS-t is

0:09:59.148,0:10:02.102
kicseréli DNS-re.

0:10:02.102,0:10:05.623
Így mindezek után van egy másolat

0:10:05.623,0:10:08.293
d

0:10:08.293,0:10:10.995
A végére tehát létrejön[br]a két kettős szál.

0:10:10.995,0:10:12.904
Egy itt fent, a követő szálon,

0:10:12.904,0:10:16.321
a másik lent a vezető szálon