WEBVTT

00:00:00.347 --> 00:00:03.075
Beszéljünk egy kicsit bővebben arról,

00:00:03.075 --> 00:00:05.805
hogy a DNS hogyan másolja magát,

00:00:05.805 --> 00:00:06.845
miként replikálódik,

00:00:06.845 --> 00:00:09.381
és hogy milyen szereplők

00:00:09.381 --> 00:00:11.120
működnek közre ebben a folyamatban.

00:00:11.120 --> 00:00:13.426
Eközben sokszor említjük majd

00:00:13.426 --> 00:00:17.514
a DNS molekula 3' és 5' végeit
(3 vessző és 5 vessző).

00:00:17.514 --> 00:00:19.823
Ha még sosem hallottál erről,

00:00:19.823 --> 00:00:21.944
akkor nézd meg a videót

00:00:21.944 --> 00:00:26.041
a DNS antiparallel szerkezetéről.

00:00:26.041 --> 00:00:28.163
Ismételjük át egy kicsit,

00:00:28.163 --> 00:00:31.177
ha esetleg régen láttad utoljára.

00:00:31.177 --> 00:00:33.042
Itt van a DNS részletes ábrája

00:00:33.042 --> 00:00:35.394
az előbb említett videóból.

00:00:35.394 --> 00:00:37.694
Az 5' és a 3' jelölés

00:00:37.694 --> 00:00:40.762
az atomok helyzetét jelzi
azokban a ribózmolekulákban,

00:00:40.762 --> 00:00:44.840
amik ezt a foszfát-cukor
gerincet alkotják.

00:00:44.840 --> 00:00:46.941
Ez itt egy ribóz,

00:00:46.941 --> 00:00:48.459
ami egy öt szénatomos cukor.

00:00:48.459 --> 00:00:50.630
Számozzuk meg a szénatomokat:

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

00:00:54.716 --> 00:00:58.326
ez a 3', ez a 4',

00:00:58.326 --> 00:01:00.551
ez pedig az 5' helyzetű szénatom.

00:01:00.551 --> 00:01:04.563
A létrának ezen az oldalán

00:01:04.563 --> 00:01:08.107
az úgynevezett
haladási irány...

00:01:08.107 --> 00:01:10.216
(iderajzolok egy vonalat)

00:01:10.216 --> 00:01:15.098
3'-5' irányban fut.

00:01:15.098 --> 00:01:19.308
Ez a 3' vég, ez pedig az 5' vég.

00:01:19.308 --> 00:01:20.546
A lefutási iránya 3'-5'.

00:01:20.546 --> 00:01:23.550
Ez a foszfátcsoport
az egyik gyűrű 3' atomjához csatlakozik,

00:01:23.550 --> 00:01:25.934
amely az 5' atomján át
egy másik foszfátcsoporthoz kapcsolódik,

00:01:25.934 --> 00:01:27.358
az pedig
a következő gyűrű 3' atomjához,

00:01:27.358 --> 00:01:28.874
az pedig...

00:01:28.874 --> 00:01:31.260
az 5' atomján át
egy újabb foszfátcsoporthoz.

00:01:31.260 --> 00:01:34.003
A másik szál a már említett
antiparallel szál.

00:01:34.003 --> 00:01:36.606
Párhuzamos az előbbivel,
de fordított irányban fut.

00:01:36.606 --> 00:01:40.179
Tehát ez az atom 3' helyzetű,
ez 5' helyzetű,

00:01:40.179 --> 00:01:43.272
ez 3', ez pedig 5' helyzetű.

00:01:43.272 --> 00:01:44.979
Ezt jelenti tehát

00:01:44.979 --> 00:01:47.281
az antiparallel szerkezet.

00:01:47.281 --> 00:01:49.204
A molekula két gerince,

00:01:49.204 --> 00:01:51.329
(vagyis ez a két szál)
egymással párhuzamos,

00:01:51.329 --> 00:01:54.461
de ellentétes irányultságú.

00:01:54.461 --> 00:01:58.673
Tehát ez a 3' vég, ez pedig az 5' vég.

00:01:58.673 --> 00:02:00.062
Ez nagyon fontos ahhoz,

00:02:00.062 --> 00:02:01.810
hogy megértsük a replikációt,

00:02:01.810 --> 00:02:03.846
mivel a DNS-polimeráz,

00:02:03.846 --> 00:02:06.767
amely a soron következő
nukleotidokat építi be

00:02:06.767 --> 00:02:09.327
az újonnan készülő DNS-szálba,

00:02:09.327 --> 00:02:13.872
csak a 3' véghez tudja
hozzákapcsolni az újabb nukleotidokat.

00:02:13.872 --> 00:02:16.828
Itt például

00:02:16.828 --> 00:02:18.456
a hosszabbítás csak...

00:02:18.456 --> 00:02:21.741
csak ebben az irányban végezhető.

00:02:21.741 --> 00:02:26.760
A másik irányban nem.

00:02:26.760 --> 00:02:29.386
Úgy is mondhatjuk,
hogy az új nukleotidokat

00:02:29.386 --> 00:02:30.783
csak a 3' véghez kapcsolhatjuk,

00:02:30.783 --> 00:02:34.811
vagyis a DNS hosszabbítása

00:02:34.811 --> 00:02:38.553
csak 5'- 3' irányban történhet.

00:02:38.553 --> 00:02:40.756
Ha csak a 3' véget hosszabbítjuk,

00:02:40.756 --> 00:02:44.838
akkor az 5' irányból
a 3' irányba haladunk.

00:02:44.838 --> 00:02:47.584
Nem haladhatunk 3'-5' irányba.

00:02:47.584 --> 00:02:52.191
Nem lehet az 5' végen
hosszabbítani a láncot polimerázzal.

00:02:52.191 --> 00:02:54.952
Mit értünk azon, hogy "polimerázzal"?

00:02:54.952 --> 00:02:56.869
Vizsgáljuk meg a fenti ábrát,

00:02:56.869 --> 00:02:58.787
ahol egyben látható

00:02:58.787 --> 00:03:00.843
a folyamat összes szereplője.

00:03:00.843 --> 00:03:03.277
Itt látható a DNS-szál,

00:03:03.277 --> 00:03:09.539
az eredeti formájában,
a megkettőződés előtt.

00:03:09.539 --> 00:03:13.441
Megjelöltük a 3' és az 5' végeket.

00:03:13.441 --> 00:03:15.302
Végigkövethetők az egyes szálak.

00:03:15.302 --> 00:03:19.044
Ez a 3' vég, innen végighaladva

00:03:19.044 --> 00:03:22.763
eljutunk a hozzá tartozó 5' véghez.

00:03:22.763 --> 00:03:26.509
Ez a kettő tehát
egyazon szál két vége.

00:03:26.509 --> 00:03:32.220
Ezt a szálat követve pedig ide jutunk.

00:03:32.220 --> 00:03:35.677
Ez tehát a lánc 3' vége,

00:03:35.677 --> 00:03:38.874
ez pedig az 5' vége.

00:03:38.874 --> 00:03:41.731
Elsőként, ahogy a korábbi
videókban említettük,

00:03:41.731 --> 00:03:44.074
ahol áttekintettük a replikációt,

00:03:44.074 --> 00:03:49.722
a hélixet alkotó két szál

00:03:49.722 --> 00:03:54.031
a két DNS-szálnak szét kell válnia,

00:03:54.031 --> 00:03:56.021
hogy felépülhessen melléjük

00:03:56.021 --> 00:03:58.597
a létra másik oldala

00:03:58.597 --> 00:04:01.076
a szétvált szálak mentén.

00:04:01.076 --> 00:04:04.092
Akárcsak egy cipzár,

00:04:04.092 --> 00:04:08.299
amit szétnyitunk,
majd mindkét feléhez egy új cipzárat erősítünk

00:04:08.299 --> 00:04:10.041
x

00:04:10.041 --> 00:04:12.419
A valóságban viszont sokkal bonyolultabb,

00:04:12.419 --> 00:04:15.300
mintha csak szétnyitnánk egy cipzárat,
aztán újat teszünk rá.

00:04:15.300 --> 00:04:18.296
Kell hozzá egy rakás enzim, és egyebek,

00:04:18.296 --> 00:04:20.151
még ezen az ábrán sem látható

00:04:20.151 --> 00:04:21.845
az összes közreműködő.

00:04:21.845 --> 00:04:24.000
De a legfontosabb résztvevők igen

00:04:24.000 --> 00:04:26.459
legalábbis azok, amiket megemlítünk

00:04:26.459 --> 00:04:30.249
amikor a DNS-replikációró beszélünk.

00:04:30.249 --> 00:04:31.576
Először is az történik,

00:04:31.576 --> 00:04:35.484
ez itt szorosan fel van tekeredve.

00:04:35.484 --> 00:04:36.445
Ezt ide is írom.

00:04:36.445 --> 00:04:38.862
Szorosan fel van tekeredve.

00:04:40.302 --> 00:04:41.443
Ha belegondolunk, ez úgy működik,

00:04:41.443 --> 00:04:44.052
hogy minél jobban széttekerjük az egyik oldalon,

00:04:44.052 --> 00:04:46.421
annál szorosabban tekeredik a másik oldalon.

00:04:46.421 --> 00:04:48.903
A cipzár felnyitásához tehát

00:04:48.903 --> 00:04:50.584
szükséges egy enzim,

00:04:50.584 --> 00:04:54.861
ami segít széttekerni
ezt a szorosan feltekert hélixet.

00:04:54.861 --> 00:04:58.676
Ez az enzim a topoizomeráz.

00:04:58.676 --> 00:05:00.993
Úgy működik,

00:05:00.993 --> 00:05:04.776
hogy időlegesen felhasítja a gerincek egyes pontjait,

00:05:04.776 --> 00:05:07.982
hogy szétttekeredjen, aztán újra összekapcsolódnak,

00:05:07.982 --> 00:05:11.097
De a lényeg, hogy széttekeri,

00:05:11.097 --> 00:05:12.762
hogy aztán a helikáz enzim...

00:05:12.762 --> 00:05:14.044
A helikáz persze nem úgy néz ki,

00:05:14.044 --> 00:05:16.351
mint ez a kis háromszög,
ami épp hasítja a ..

00:05:16.351 --> 00:05:18.057
A valóságban ezek sokkal ....

00:05:18.057 --> 00:05:19.427
ha a valóságban látnánk

00:05:19.427 --> 00:05:21.659
a helikáz molekuláris szerkezetét.

00:05:21.659 --> 00:05:23.437
A helikáz feladata az,

00:05:23.437 --> 00:05:26.874
hogy felszakítsa a hidrogénkötéseket

00:05:26.874 --> 00:05:29.156
a nitrogéntartalmú bázisok között.

00:05:29.156 --> 00:05:31.550
Itt épp egy adenin és egy timin közt

00:05:31.550 --> 00:05:35.514
szakítja fel a hidrogénkötéseket.

00:05:35.514 --> 00:05:37.514
Első tehát a széttekeredés

00:05:39.511 --> 00:05:40.841
aztán a hlkáz.

00:05:40.841 --> 00:05:42.831
A topoizomeráz széttekeri

00:05:42.831 --> 00:05:45.555
aztán a helikáz felszakítja a kötéseket.

00:05:45.555 --> 00:05:47.504
Innentől kezdve

00:05:47.504 --> 00:05:49.744
külön tárgyaljuk a két szálat,

00:05:49.744 --> 00:05:51.109
mivel, mint említettem,

00:05:51.109 --> 00:05:53.633
az új nukleotidokat

00:05:53.633 --> 00:05:56.466
csak 5'-3' irányban kapcsolhatjuk hozzá.

00:05:57.693 --> 00:05:59.864
Az alsó szálat tehát

00:05:59.864 --> 00:06:02.399
vezető szálnak nevezzük.

00:06:02.399 --> 00:06:04.236
Ezen tök egyszerűen halad a folyamat

00:06:04.236 --> 00:06:06.428
emlékezz, ez az 5' vége,

00:06:06.428 --> 00:06:07.829
a lánc hosszabbítása tehát

00:06:07.829 --> 00:06:10.349
ebben az irányban folytatódhat.

00:06:10.349 --> 00:06:13.527
c

00:06:13.527 --> 00:06:15.277
Ez az 5'-3' irány.

00:06:16.496 --> 00:06:20.116
Itt a folyamat elindításához

00:06:20.116 --> 00:06:21.949
kell egy RNS-primer

00:06:22.818 --> 00:06:26.234
és az az enzim, amelyik létrehozza az RNS-primert.

00:06:26.234 --> 00:06:28.107
Ez a DNS-primáz.

00:06:28.107 --> 00:06:29.684
Erről még beszélünk

00:06:29.684 --> 00:06:31.967
a követő szál kapcsán

00:06:31.967 --> 00:06:33.328
de a lányeg, hogy RNS-t kapcsolnak

00:06:33.328 --> 00:06:35.650
ezt egy másik színnel jelölöm.

00:06:35.650 --> 00:06:37.768
Ide kapcsolódik egy RNS-primer.

00:06:37.768 --> 00:06:39.598
Miután a primer ide kapcsolódott,

00:06:39.598 --> 00:06:44.239
A DNS-polimeráz megkezdheti a további nukleotidok hozzáadását.

00:06:44.239 --> 00:06:47.159
a 3' véghez.

00:06:47.159 --> 00:06:49.430
Azért olyan egyszerű a vezető szálon,

00:06:49.430 --> 00:06:52.680
mert ez a DNS-polimeráz...

00:06:53.613 --> 00:06:55.692
ismétlem,

00:06:55.692 --> 00:06:59.107
ezek nem olyan háromszögek, mint ezen a képen,

00:06:59.107 --> 00:07:01.326
A valóságban sokkal ..............

00:07:01.326 --> 00:07:02.712
Itt láthatók

00:07:02.712 --> 00:07:07.079
c

00:07:07.079 --> 00:07:08.477
Ez a polimeráz

00:07:08.477 --> 00:07:11.601
csak a cipzár felnyílását követi

00:07:11.601 --> 00:07:13.473
és eközben újabb és újabb

00:07:13.473 --> 00:07:17.191
nukleotidokat kapcsol a 3' véghez.

00:07:17.191 --> 00:07:20.831
Ez elég egyszerű.

00:07:20.831 --> 00:07:23.232
Könnyű lenne,

00:07:23.232 --> 00:07:26.893
ha az 5' véghez is
kapcsolhatnánk nukleotidokat,

00:07:26.893 --> 00:07:28.433
hiszen akkor úgy vehetnénk,

00:07:28.433 --> 00:07:31.128
hogy ez a szál 3'-5' irányban halad,

00:07:31.128 --> 00:07:33.399
akkor mondjuk egy másik fajta polimeráz

00:07:33.399 --> 00:07:35.563
hozzákapcsolhatná a nukleotidokat

00:07:35.563 --> 00:07:37.308
és ezzel a dolog el lenne intézve.

00:07:37.308 --> 00:07:40.011
A valóságban ez nem így működik.

00:07:40.011 --> 00:07:43.841
Az 5' véghez nem lehet újabb nukkleotidokat kapcsolni

00:07:43.841 --> 00:07:46.620
Ez pedig láthatóan a 3' vég

00:07:46.620 --> 00:07:48.401
erről a szálról beszélek.c

00:07:48.401 --> 00:07:50.295
Másik színnel rajzolom.

00:07:50.295 --> 00:07:52.332
c

00:07:52.332 --> 00:07:55.454
Ezen a szálon

00:07:55.454 --> 00:07:58.856
ez a 3' vég, ez pedig az 5' vég,

00:07:58.856 --> 00:07:59.689
c

00:07:59.689 --> 00:08:03.343
ezért így nem lehet nukleotidokat.

00:08:03.343 --> 00:08:06.343
Hogyan oldja meg ezt a dolgot a biológia?

00:08:07.439 --> 00:08:10.659
Primereket ad,

00:08:10.659 --> 00:08:14.278
ahogy a szétnyílás megtörténik

00:08:14.278 --> 00:08:17.197
a képen látható, hogy a primer nem csak egy nukleotid

00:08:17.197 --> 00:08:19.570
hanem általában több

00:08:19.570 --> 00:08:21.467
mintegy 10 nukleotid

00:08:21.467 --> 00:08:25.634
Tehát kb. 10 RNS nukleotidot ad

00:08:27.151 --> 00:08:29.060
ezt a DNS primáz végzi.

00:08:29.060 --> 00:08:32.415
A DNS-primáz tehát a követő szálon

00:08:32.415 --> 00:08:36.800
ezen az oldalon, felül,

00:08:36.800 --> 00:08:38.382
és ad.

00:08:38.382 --> 00:08:41.280
Bekapcsolja az RNS-primert,

00:08:41.280 --> 00:08:42.773
ami nem csak egy nukleotid

00:08:42.773 --> 00:08:45.186
hanem sok

00:08:45.186 --> 00:08:48.008
Amint megvan az RNS-primer

00:08:48.008 --> 00:08:52.175
a polimeráz hozzákapcsolhat 5'-3' irányban

00:08:53.349 --> 00:08:55.432
mindig a 3' véghez.

00:08:56.408 --> 00:08:58.606
hozzá

00:08:58.606 --> 00:09:00.918
így

00:09:00.918 --> 00:09:02.286
Úgy képzelhető el a folyamat

00:09:02.286 --> 00:09:06.766
jön a promáz, hozzákapcsolja a primert

00:09:06.766 --> 00:09:10.933
és megkezdődik a lánchosszabbítás 5'-3' irányban.

00:09:12.465 --> 00:09:14.684
így

00:09:14.684 --> 00:09:16.818
aztán egy kis ugrás, és ismétlődik.

00:09:16.818 --> 00:09:20.665
Keletkezik egy sor kis szakasz

00:09:20.665 --> 00:09:24.492
amelyeket Okazaki-fragmenteknek nevezünk.

00:09:24.492 --> 00:09:26.909
Okazaki-fragmentek,

00:09:28.251 --> 00:09:30.750
a követő szálon

00:09:30.750 --> 00:09:31.621
d

00:09:31.621 --> 00:09:32.705
miért hívják követő szálnak

00:09:32.705 --> 00:09:34.996
s

00:09:34.996 --> 00:09:36.555
mintha tökéletlen volna

00:09:36.555 --> 00:09:39.020
ezeket az Okazaki-fragmenteket

00:09:39.020 --> 00:09:41.337
ahogy a felnyílás irányába haladva.

00:09:41.337 --> 00:09:45.600
így kullog, ez a folyamat lassúbb

00:09:45.600 --> 00:09:49.074
de a végén minden összekapcsolható

00:09:49.074 --> 00:09:50.824
a DNS-ligáz segítségével.

00:09:52.195 --> 00:09:55.927
A DNS-ligáz nem csak összekapcsolja a töredékekeket

00:09:55.927 --> 00:09:59.148
hanem az RNS-t is

00:09:59.148 --> 00:10:02.102
kicseréli DNS-re.

00:10:02.102 --> 00:10:05.623
Így mindezek után van egy másolat

00:10:05.623 --> 00:10:08.293
d

00:10:08.293 --> 00:10:10.995
A végére tehát létrejön
a két kettős szál.

00:10:10.995 --> 00:10:12.904
Egy itt fent, a követő szálon,

00:10:12.904 --> 00:10:16.321
a másik lent a vezető szálon