Sisu
Enamiku elus rakus tehtavatest töödest teevad selle valgud. Üks asi, mida rakk peab tegema, on oma DNA dubleerimine.
Näiteks teie kehas on DNA dubleeritud triljoneid kordi. Valgud teevad seda tööd ja üks neist valkudest on ensüüm nimega DNA ligaas. Teadlased tõdesid, et ligaas võib olla kasulik rekombinantse DNA ehitamisel laboris, nii et nad lülitasid ligeerimisetapi rekombinantse DNA loomise protsessi.
DNA struktuur
Üks DNA ahel koosneb lämmastiku aluste jadast, mis kulgevad lühenditega A, T, G ja C. Tavaliselt leitakse DNA kaheahelaliselt, kus üks pikk aluste jada on sobitatud teise võrdselt pika ahelaga. alused.
Kaks ahelat on üksteist täiendavad, kuna kui ühel ahelal on A, teisel on T ja kus ühel on G, teisel on C. A ja T on üksteisega seotud nõrga keemilise sideme kaudu, mida nimetatakse vesiniksidemeks, ning G ja C teevad sama.
Kokku on kaks komplementaarset ahelat ühendatud paljude vesiniksidemete kaudu. Mõlemal kahel ahelal on oma tuumabaasid koos tugevama sidemega, mis koosneb pika kovalentselt ühendatud suhkru- ja fosfaatrühmadest.
Ligase funktsioon
Võite mõelda DNA ahelale kui ühele pikale võlule käevõru, millel on neli erinevat tüüpi võlusid. Amuletid ripuvad lihtsalt tugeva ahela taga, mis neid omavahel ühendab.
DNA replikatsioon ehitab veel ühe sarmiga käevõru, mis sobib esimesega. Kus iganes on esimese käevõru A-võlu, T-võlu sobib teisele käevõrule ja sama C ja G-le.
Teise käevõru võlud võivad kokku sobituda esimese käevõruga, ilma et nad ise käevõru peal oleksid. See tähendab, et nad saavad nõrga ühenduse kaudu ühendada vastupidise ahelaga, ilma et neil oleks tugevat ahelat, et neid naabritega ühendada.
DNA ligaasi ensüüm tuvastab suhkru ja fosfaadi ahela katkemise kohad ning ehitab uuesti ühenduse, ühendades suhkru ja fosfaadi rühmad tugevas sidemes.
Rekombinantne DNA
Rekombinantne DNA on DNA topelt ahela tükeldamise ja teise kahe ahelaga ühendamise tulemus. Iga topeltlõige lõigatakse sageli ebaühtlaselt, kusjuures üks ahel lõpeb mõne alusega teisest lühemana.
Ühest otsast ripuvad lisaalused, nagu näiteks TTAA-s. Teisel topelt ahelal on lisaalused järjestuses nagu AATT. Kaks täiendavat alust - nn kleepuvad otsad - haaravad üksteise külge nõrkade vesiniksidemete kaudu.
Mõeldes jälle võluketi käevõrudele, kujutage ette, et teil on üks kahekordne võluv käevõru, mille kaks keti on ühendatud ainult nende võlude kaudu. Niputate otsa ära, kuid lõikate ühe otsa neli võlu teisest lühikeseks, nii et seal ripub väike saba.
Sama teete teise topeltvõluga käevõruga. Kui neli võlu teineteist täiendavad, siis ühendatakse kaks katkendlikku võlu, kuid ainult nende võlude kaudu.
Rekombinatsioonis kasutatav ligaasensüüm
DNA rekombinatsiooni eelmises etapis on ühendatud kahe erineva kaheahelalise DNA molekuli sobivad kleepuvad otsad. Ainus ühendus kahe sektsiooni vahel on aga nõrkade sidemete kaudu. Nagu sarmika käevõru, mis on ühendatud ainult sobivate võlude kaudu, oleks neid lihtne lahti tõmmata.
DNA ligaasi ensüüm leiab kohad, kus suhkru ja fosfaadi rühmad pole omavahel seotud, ja see seob need omavahel. Jällegi, nagu võluvõru, pärast DNA ligaasi läbimist ja aluste aheldamist on uus, pikem, kaheahelaline DNA molekul tugevalt ühendatud.