Садржај
Већина посла који се обавља у живој ћелији обављају њени протеини. Једна ствар коју ћелија мора да уради је да дуплира свој ДНК.
На пример, у вашем телу је ДНК дуплиран три пута. Протеини раде тај посао, а један од тих протеина је ензим зван ДНК лигаза. Научници су препознали да лигаза може бити корисна у изградњи рекомбинантне ДНК у лабораторији, па су уградили корак лигације у процес стварања рекомбинантне ДНК.
Структура ДНК
Један ланац ДНК састоји се од низа азотних база који иду скраћеницама А, Т, Г и Ц. Обично се ДНК налази у двоструком ланцу, где се један дуги низ база уклапа са другим једнако дугачким ланцем од базе.
Два ланца су комплементарна, тамо где један ланац има А други други Т, а један има Г, други има Ц. А и Т се међусобно подударају слабом хемијском везом која се назива водонична веза, и Г и Ц чине исто.
Две комплементарне нити су у целини повезане многим водиковим везама. Свака од две појединачне нити држи своје нуклеарне базе заједно са јачом везом у облику дугачког ланца шећерних и фосфатних група ковалентно повезаних.
Функција лигасе
О прамену ДНК можете размишљати као о једној дугој шарманној наруквици са четири различите врсте дражи. Чари једноставно висе с јаког ланца који их повезује.
Репликацијом ДНК ствара се још једна наруквица са шармом која је усклађена с првом. Где год постоји А шарм на првој наруквици, Т шарм ће се уклопити на другу наруквицу, а исти је за Ц и Г.
Чари друге наруквице могу се подударати с првом наруквицом без да су сами на наруквици. То јест, они се могу повезати до супротног ланца преко слабе везе без јаког ланца који ће их повезати са својим суседима.
Ензим ДН лигазе детектује места на којима је ланчић шећера и фосфата разбијен и обнавља везу, повезујући групе шећера и фосфата у снажну везу.
Рекомбинантни ДНК
Рекомбинантна ДНК резултат је сечења двоструког ланца ДНК и повезивања са другим двоструким ланцем. Сваки двоструки прамен често се реже неравномерно, при чему један прамен завршава неколико основа мање од другог.
Постоје додатне базе са једног краја, на пример у ТТАА. Други двоструки низ има додатне базе у низу као ААТТ. Две групе додатних база - назване „лепљиви крајеви“ - гране једна на другу кроз своје слабе водоничне везе.
Кад поново размислите о наруквицама са шармом, замислите да имате једну двоструку шарм наруквицу са два ланца повезана само својим шармом. Исјечете крај, али један крај шармерујте четири од другог, па мало виси о реп.
То исто радите и са другом наруквицом са двоструким шармом. Ако се четири чари међусобно надопуњују, два шармерна шарма повезаће се, али само кроз своје чари.
Ензим лигазе коришћен у рекомбинацији
У претходном кораку рекомбинације ДНК, повезани лепљиви крајеви два различита дволанчана молекула ДНК спојени су. Међутим, једина веза између ова два дела је преко слабих веза. Попут наруквице с шармом која је повезана само помоћу одговарајућих чари, било би их лако раздвојити.
Ензим ДН лигаза проналази места на којима групе шећера и фосфата нису повезане и повезује их. Поново, попут наруквице са шармом, након што ДНА лигаза прође кроз и веже базе, нови, дужи, дволанчани ДНК молекул је снажно повезан заједно.