DNA Replication 10-‐3 pp200-‐2

advertisement

DNA  Replication  

10-­‐3  pp200-­‐2  

Replica(on  is  the  process  of  DNA  making   copies  of  itself  –  necessary  for  cell   division  and  occurs  during    

S  phase  of  Interphase   –  see  p155  

Steps/Parts  of  Replication:  

•   Loca(on:    

•    In  the  NUCLEUS  

•   When:  

•    During  Interphase,  

         the  S  phase  

Memories  .  .  .  

 

•   What:  

•   DNA  copies  itself  

Part  1  in  EUKARYOTES  

See  Fig10-­‐10  p201  

1.

  Enzyme  breaks  H-­‐bonds  along  the  helix  –   HELICASE  

2.

  The  DNA  molecule  is  opened  at   many  places  along  

           the  length  of  the  double  helix  

3.

  Helicase  breaks  hydrogen  bonds  between  N-­‐bases    

           on  complementary  DNA  strands  

4.  The  Y-­‐shape  of  the  parPally  opened  DNA  double  helix  

 

         is  called  the   REPLICATION  FORK  

  h@ps://www.youtube.com/watch?v=OnuspQG0Jd0  

Replication  Part  2:    

1.

  DNA  nucleoPdes  will  be  added  according  to  the   base-­‐pairing  rules  along  each  of  the  exposed   parental  DNA  strands  (A-­‐T,  C-­‐G)  

2.

  Enzyme  (to  make  “many”  nucleoPde  sequences),  

DNA  POLYMERASE   does  4  things:   a.

  Adds  nucleoPdes  to  exposed  parent  strands   b.

  Checks  to  make  sure  nitrogen  bases  properly   match  –  A  to  T  and  C  to  G  –  “proof  reads”   c.

  Forms  hydrogen  bonds  between  bases  of  each   parent  strand  and  each  new  strand   d.

   Forms  covalent  bonds  between  the  phosphates   and  sugars  of  the  nucleoPdes  of  each  new  strand  

Polymerase  Action  

TEQMeP9GG6M  

Replication  Part  3:  

1.  NoPce  the  different  direcPons  of  the  strands  in  the    

       previous  picture  (new  always  form  5’  toward  3’)  

       a.  The  direcPon  of  replicaPon  is  conPnuous  toward  the  

           fork  along  the   leading  strand  

       b.  .  .  .  and  is  in  segments  that  must  later  be  joined  away  

           from  the  fork  along  the   lagging  strand    

       c.  The  lagging  strand  fragments  are  joined  by  the  

 

           enzyme   DNA  LIGASE   (liga  =  to  bind  together)  

 **** NOTE ****  

DNA  replication  is  considered  

SEMI-­‐CONSERVATIVE  because   following  replication,  each  new   daughter  strand  “conserves”  one   original  parent  strand  to  

 partner  with  one  new  strand  –     old  and  new  together  

 

Replication  Part  3:  

That’s  all  folks!  

Once  the  enPre  length  of  DNA  (millions  of  bases)  has     been  replicated,  the  helicase  and  polymerases  leave   the  strands  and  the  two  new  daughter  DNA  double     helix  molecules  each  contain  an  original  parent  strand     and  one  new  strand    

This  all  occurs  early  in  Interphase  S  Phase  in  preparaPon   for  cell  division  (mitosis  and  meiosis).  

Replication  in  

Prokaryotes  

 

Because  most  have  

 

 circular  DNA  called    

  plasmids ,  the  process  is  

 

 similar  but  not  the  same

 

Mutations  

DNA  Polymerase   proofreads  the  nucleoPdes  during   replicaPon,  but  somePmes  a  mistake  gets  by  the  

  checking  process.  

If  the  sequence  of  nucleoPdes  in  the  new  daughter   molecules  is  different  from  the  original  DNA  parent  

  molecule,  it  is  called  a  “mutaPon.”  

Some  mutaPons  can  be  beneficial  and  help  a  species   adapt  to  its  environment  beder  than  previous  

  generaPons  =   evolu(on  by   beneficial  adaptaPons!  

Some  mutaPons  are  detrimental,  causing  cancer  and   malfuncPons  that  lead  to  death  –  they  are  lethal  

Download