Forsterkning betyr multiplikasjon av segmenter av deoksyribonukleinsyre (DNA). Disse kan være molekyler, individuelle gener eller til og med større deler av genomet. Amplifisering skjer som en naturlig duplisering av DNA-sekvenser som bærer av arvelig informasjon. Dermed er det en av de viktigste kategoriene i arvelighetsteorien (genetikk).
Hva er forsterkning?
I laboratoriet brukes forsterkning kunstig som en teknisk prosedyre i molekylærbiologi. Startsekvensen i denne prosessen er amplikonet, og resultatet er til slutt amplikonet. Som en naturlig prosess er amplifisering en form for mutasjon, det vil si permanent endring av genetisk materiale. På denne måten kan det tjene til å akselerere evolusjonen ved å spre og kondensere visse DNA-segmenter i genomet. For eksempel motstand mot antibiotika or insektmidler er utviklet av forkortede veier. Det er også mulig å bruke selektiv duplisering av gener for å øke degenerasjonen for når de er nødvendige. Dette gjøres for eksempel i oocytter slik at de kan møte deres økte etterspørsel etter ribosomer. I noen naturlige forsterkninger brukes replikasjon til gener flere ganger. Elektronmikroskopi har avslørt en løk hud struktur i dette tilfellet, for hvilket teknisk språk har laget begrepet "replikering av løkskinn."
Funksjon og oppgave
Nukleotider er grunnleggende byggesteiner for nukleinsyrer, når det gjelder DNA så vel som RNA (ribonukleinsyre). De består av en fosfat del, a sukker del, og en basisdel. I sin natur, disse molekyler er ekstremt forskjellige og oppfyller viktige regulatoriske funksjoner i celler, spesielt med tanke på metabolisme. Nukleotider knytter sukker til basen og fosfat til sukker ved hjelp av en ester knytte bånd. Det er også mulig å feste mer enn en fosfat til sukkeret. Nukleotidene kan skilles fra baser de inneholder og sukkeret. I DNA er dette deoksyribose; i RNA er det ribose. Totalt sett de store molekyler DNA og RNA er hver sammensatt av fire forskjellige typer nukleotider, som kan ordnes ved siden av hverandre på noen måte. Dette skjer ved hjelp av en kodingsreaksjon. For å gi den informasjonen som er nødvendig for å kode det genetiske budskapet, må minst tre nukleotider gå sammen. På denne måten danner de en enkelt DNA-streng. For å lage dobbeltstrengen speiles enkeltstrengen. Hver arrangerte base av enkeltstrengen er motsatt en komplementær base av den speilvendte tråden. I det respektive basisarrangementet er det igjen en regelmessighet som avhenger av den kjemiske naturen til betongparet. Begge DNA-strengene som hører sammen, danner den såkalte dobbeltspiralen. Motsatt baser av nukleotidene er forbundet med hydrogen obligasjoner. Avhengig av baseparet, to eller tre av disse hydrogen obligasjoner er bygget. Denne prosessen kalles baseparring i cellebiologi. I denne sammenheng muliggjør forsterkning også nøyaktig replikering av eksisterende strukturer i den menneskelige cellen. Hvis dette kan kontrolleres kunstig, vil det være mulig å behandle visse kreftformer mer målrettet i fremtiden. Én teknologi for DNA-amplifikasjon i prøverøret (in vitro) er den såkalte polymerasekjedereaksjonen (PCR). Den kan brukes til å forsterke hvilket som helst DNA-segment på kort tid og på en enkel måte.
Sykdommer og lidelser
Under noen omstendigheter, såkalt kreft gener (onkogener) induseres til vokse ukontrollert av forsterkning. På samme måte reagerer noen onkogener på visse cytostatika narkotika (naturlige eller kunstige stoffer som hemmer cellevekst) med forsterkning. Følgelig i kreft terapi, disse spesialagentene brukes som cytostatika som blokkerer produksjonen av byggesteiner av nukleinsyrer. De kreft celler, i sin tur, er i stand til å reagere på dette ved å forsterke gen deler som hemmes av cytostatika narkotika. Oncocellene danner ofte homogene kromosomforlengelser.
