டி. என். ஏ இரட்டித்தல்

ஒரு டி.என்.ஏ மூலக்கூறு அதனை ஒத்த இரண்டு டி.என்.ஏக்களை உருவாக்கும் செயற்பாடே டி.என்.ஏ இரட்டித்தல் எனப்படும். இது அனைத்து உயிரினங்களிலும் நடைபெறும் மிக முக்கியமான உயிரியற் செயற்பாடாகும். இதுவே மரபுரிமையின் அடிப்படையுமாகும். இச்செயன்முறையூடாகவே தாய்க்கலத்திலிருந்து மகட்கலங்களுக்குப் பாரம்பரியத் தகவல்கள் கடத்தப்படுகின்றன. மெய்க்கருவுயிரி கலங்களின் இழையுருப் பிரிவில் இடையவத்தையின் S அவத்தையில் நிகழ்கின்றது. நிலைக்கருவிலி கலங்களின் இருகூற்றுப் பிளவுக்கு முன்னரும் இச்செயற்பாடு நிகழ்கின்றது. இதன் மூலம் உருவாக்கப்படப்போகும் புதிய கலங்களுக்கான டி.என்.ஏக்கள் தயார் செய்யப்படுகின்றன. இக்கட்டுரையில் இழையுருப்பிரிவில் நடைபெறும் எளிய டி.என்.ஏ இரட்டித்தலே எடுத்தாளப்படுகின்றது. ஒடுக்கற்பிரிவின் இழையுருப் பிரிவு போன்ற கட்டத்துக்கு முன்னர் டி.என்.ஏ இரட்டிக்கப்படும்.^[1][2][3]

டி.என்.ஏ இரட்டித்தல்.

டி.என்.ஏ சுருளி வடிவான இரு பட்டிகையாலான மாமூலக்கூறாகும். இரட்டித்தலின் போது இதன் இரண்டு பட்டிகைகளும் பிரிக்கப்பட்டு கலத்திலுள்ள (நிலைக்கருவிலிகளில் கலத்தில் நடைபெறும்; மெய்க்கருவுயிரிகளில் கலத்தின் கருவில் இரட்டித்தல் நடைபெறும்) நொதியங்களின் உதவியுடன் அவ்விரு பட்டிகைகளையும் படித்தகடாகப் பயன்படுத்திப் புதிய நியூக்கிலியோடைட்டுகள் சேர்க்கப்பட்டு புதிய இரு டி.என்.ஏக்கள் உருவாக்கப்படுகின்றன. அரிதான் வழுக்கள் இல்லாவிட்டால் புதிதாக உருவாக்கப்பட்ட டி.என்.ஏக்கள் முற்றிலுமாக தாய் டி.என்.ஏயை ஒத்திருக்கும். கலத்திலுள்ள நொதியங்கள் வழு ஏற்படுவதை இயலுமான வரை தடுக்கின்றன. டி.என்.ஏ இரட்டிப்பின் போது தேவைப்படும் புதிய நியூக்கிலியோடைட்டுகளை கொண்டு வரும் முக்கிய நொதியமாக டி.என்.ஏ பாலிமரேசு காணப்படுகின்றது. ஒவ்வொரு புதிய டி.என்.ஏயிலும் ஒரு டி.என்.ஏ பெற்றார் டி.என்.ஏயாகவும் மற்றைய பட்டிகை புதியதெனவும் கருதப்படுகின்றது. இது பாதி-பழமை பேணும் இரட்டித்தல் முறை எனப்படும்.

செயற்கையாக பக்டீரியாக்களிலிருந்து வேறுபடுத்தப்பட்ட பொலிமரேசு நொதியத்தைப் பயன்படுத்தி கலத்துக்கு வெளியே செயற்கையாக டி.என்.ஏ இரட்டித்தலைச் செயற்படுத்த முடியும்.

டி.என்.ஏ இரட்டிக்கும் முறை

டி.என்.ஏ இரட்டிக்கும் முறை உயிரினங்களுக்கிடையில் பொதுவான செயன்முறையென்றாலும், ஆர்க்கியா, பக்டீரியா மற்றும் மெய்க்கருவுயிரி கலங்களுக்கிடையில் செயற்படும் நொதிய வகைகளில் மிகப் பெரும் வேறுபாடுகள் உள்ளன. டி.என்.ஏ ஹெலிக்கேசு (Helicase) டி.என்.ஏயின் இரட்டை விரிபரப்புச் சுருள் குலைக்கின்றது. டி.என்.ஏயின் இரண்டு பட்டிகைகளையும் என்டோநியூக்கிலியேசு (Endonuclease) எனும் நொதியம் ஐதரசன் பிணைப்புக்களை உடைத்துப் பிரிக்கின்றது. உடைக்கப்பட்ட ஒவ்வொரு பட்டிகையும் உருவாக்கப்படவுள்ள டி.என்.ஏக்களுக்கான பிறப்புரிமைத் தகவலை வழங்கும். டி.என்.ஏ பொலிமரேசு (DNA Polymerase) முன்னிலையில் ஒவ்வொரு ஒற்றைப் பட்டிகைக்குத் தேவையான மற்றைய பட்டிகையை உருவாக்கத் தேவையான நியூக்கிலியோடைட்டுகள் ஒழுங்குபடுத்தப்படுகின்றன. ஒழுங்குபடுத்தப்பட்ட சுயாதீன நியூக்கிலியோடைட்டுகள் ஐதரசன் பிணைப்புக்கள் மூலம் தாய் டி.என்.ஏயின் ஒற்றைப் பட்டிகையுடன் இணைக்கப்பட்டு இரண்டு டி.என்.ஏக்கள் உருவாக்கப்படுகின்றன. இச்செயற்பாட்டுக்கு டி.என்.ஏ லிக்கேசு எனும் நொதியம் அவசியமாகும்.

டி.என்.ஏ இரட்டித்தலில் உதவும் புரதங்கள்/ நொதியங்கள்

டி.என்.ஏ இரட்டித்தலில் பங்கெடுக்கும் பல்வேறு நொதியங்கள்

நொதியம்	தொழில்
டி.என்.ஏ ஹெலிகேசு	டி.என்.ஏயின் சுருளிக் கட்டமைப்பைக் குலைக்கின்றது.
டி. என். ஏ பாலிமரேசு	5' தொடக்கம் 3' திசையில் புதிய டி.என்.ஏக்களை உருவாக்கல். விகாரங்களைத் தவிர்க்க உதவும்.
DNA clamp	பொலிமரேசு நொதியம் பிரிந்து செலவதைத் தடுக்கும் நொதியம்
Single-Strand Binding (SSB) Proteins	Bind to ssDNA and prevent the DNA double helix from re-annealing after DNA helicase unwinds it, thus maintaining the strand separation.
Topoisomerase	சிக்கலாகக் குலைந்துள்ள டி.என்.ஏயை ஒழுங்குபடுத்தும்.
DNA Gyrase	Relieves strain of unwinding by DNA helicase; this is a specific type of topoisomerase
DNA Ligase	Re-anneals the semi-conservative strands and joins Okazaki Fragments of the lagging strand.
Primase	Provides a starting point of RNA (or DNA) for DNA polymerase to begin synthesis of the new DNA strand.
Telomerase	Lengthens telomeric DNA by adding repetitive nucleotide sequences to the ends of eukaryotic chromosomes.