16.12.2020 Репликация ДНК
В основе процесса репликации лежит принцип копирования материнской цепи ДНК с образованием 2-х одинаковых дочерних молекул ДНК Каждая дочерняя молекула ДНК содержит одну старую и одну новую полинуклеотидную цепь
Синтез новой цепи ДНК происходит в направлении от 5 ’ - к 3’ -концу, матрица прочитывается от 3’ -конца, т.е. антипараллельно Матрица копируется точно на основе принципа КОМПЛЕМАНТАРНОСТИ. Принципы репликации. Антипараллельность
Принципы репликации. Прерывистость РЕПЛИКАЦИОННАЯ ВИЛКА — точка, в которой цепи родительской двухцепочечной молекулы ДНК расходятся, для того чтобы могла происходить репликация. Репликон - это участок между двумя точками, в которых начинается синтез дочерних цепей. У эукариот – много репликонов, у прокариот – эукариот прокариот только один. Место расплетения ДНК называется репликативной вилкой
5 ведущая (ЛИДИРУЮЩАЯ) цепь ДНК РНК-затравка Фрагменты Оказаки Запаздывающая цепь (ОТСТАЮЩАЯ) РНК-затравки Схема прерывистой репликации на запаздывающей цепи была доказана Рейджи Оказаки в 1968 г. Он провел эксперимент на бактериях E.coli Принципы репликации. Прерывистость
Биосинтез ДНК – матричный процесс. Каждая цепь ДНК служит матрицей для синтеза комплементарной дочерней цепи. Синтез ведущей (лидирующей) дочерней цепи ДНК идет непрерывно в направлении 5 ´→ 3 ´, совпадающим с движением репликативной вилки. Отстающая дочерняя цепь ДНК – синтез прерывистый, в виде фрагментов Оказаки. Принципы репликации. Прерывистость
ФРАГМЕНТЫ ОКАЗАКИ Синтез запаздывающей цепи осуществляется с помощью отдельных фрагментов, которые называются фрагментами Оказаки. Фрагменты Оказаки у бактерий имеют длину 1 000 – 2 000 нуклеотидов. У эукариотических организмов в 10 раз меньше – 100 – 200 нуклеотидов. Каждый фрагмент Оказаки состоит из небольшого участка РНК (10-12 нуклеотидов), который называется РНК-праймером или РНК-затравкой, и участка ДНК. При дальнейшем «созревании» запаздывающей цепи РНК-праймеры удаляются и замещаются участком ДНК. Фрагменты Оказаки между собой сшивает ДНК-лигаза.
Потребность в затравке Особенностью ДНК-полимеразы является то, что она не способна начать синтез дочерней цепи (ни лидирующей, ни фрагментов Оказаки). Она может лишь наращивать цепь. Поэтому ДНК-полимераза может начинать свою работу только с «затравки» (праймера). Роль «затравок» выполняют короткие последовательности РНК, образуемые при участи фермента РНК-праймазы и спаренные с матричной ДНК. РНК-затравки после окончания сборки полинуклеотидных цепочек удаляются. Артур Корнберг впервые синтезировал ДНК in vitro ( в пробирке).
Недорепликация концов линейных ДНК
