نسخة الفيديو النصية
يوضح الشكل مخططًا مبسطًا لكيفية تضاعف الحمض النووي (DNA) على الشريط القائد والشريط التابع. ما الإنزيم الذي يربط القطع الناتجة أثناء تضاعف الشريط التابع؟
لكي تنمو الخلايا وتتكاثر، يجب أن تمر خلايا الكائنات الحية بعملية الانقسام الخلوي. بما أن كل خلية بنوية يجب أن تتلقى نسخة من الحمض النووي (DNA) لتتمكن من أداء وظائفها أداء صحيحًا، يجب نسخ DNA أو مضاعفته قبل انقسام الخلية. تلعب العديد من الإنزيمات والعوامل المساعدة دورًا في عملية تضاعف DNA.
دعونا نناقش بعض هذه الإنزيمات لتحديد الإجابة الصحيحة عن سؤالنا.
تتمثل الخطوة الأولى في تضاعف DNA في فك الشريطين المتكاملين للولب المزدوج وفصلهما. ينتج عن ذلك تكون شوكة التضاعف؛ مما يتيح لعوامل التضاعف الأخرى الوصول إلى القواعد النيتروجينية التي تحتوي على الشفرة الوراثية. يؤدي إنزيم اللولب، وهو غير موضح في الشكل، هذه الخطوة عن طريق كسر الروابط الهيدروجينية بين الشريطين المتكاملين. وبمجرد فك شريطي DNA، يمكن تخليق شرائط متكاملة جديدة.
يضيف إنزيم يسمى إنزيم بلمرة DNA النيوكليوتيدات إلى الشريط الجديد، مع ضمان اتباع قواعد ازدواج القواعد النيتروجينية المتكاملة. على الأرجح إنك تتذكر أن شريطي DNA متعاكسا التوازي؛ بمعنى أنهما يقرءان في اتجاهين متعاكسين في الخلية. السبب في ظهور خاصية التوازي المتعاكس هذه أن أحد هياكل السكر والفوسفات ينتهي بمجموعة فوسفات. هذا الطرف يسمى بالطرف خمسة شرطة. ينتهي الطرف الآخر بمجموعة هيدروكسيل مرتبطة بجزيء السكر الخماسي، ويعرف بالطرف ثلاثة شرطة. لا يمكن لإنزيم بلمرة DNA تخليق شريط جديد من DNA إلا عند التحرك في الاتجاه من خمسة شرطة إلى ثلاثة شرطة. على الشريط القائد، لا يمثل هذا الأمر أي مشكلة على الإطلاق. ذلك لأنه يخلق DNA باستمرار؛ حيث يتبع إنزيم بلمرة DNA إنزيم اللولب في الاتجاه خمسة شرطة إلى ثلاثة شرطة.
لكن على الشريط التابع، يجب أن يتحرك إنزيم بلمرة DNA للأمام على طول الشريط ويبتعد عن شوكة التضاعف. ينتج عن هذه العملية قطع DNA متعددة ترتبط بالشريط التابع بواسطة الروابط الهيدروجينية للقواعد، لكنها غير مرتبطة بعضها ببعض على طول الهيكل الجديد للسكر والفوسفات. من ثم، تتمثل الخطوة الثالثة من عملية التضاعف في إكمال الشريط المخلق حديثًا عن طريق ربط القطع بعضها ببعض. يؤدي إنزيم يسمى إنزيم الربط هذه المهمة عن طريق تكوين روابط فوسفاتية ثنائية الإستر بين هياكل السكر والفوسفات في القطع المتجاورة.
يمكننا الآن الإجابة عن سؤالنا. الإنزيم الذي يربط القطع الناتجة أثناء تضاعف الشريط التابع إنزيم الربط.
