На головну

реплікація ДНК

  1.  СЕГМЕНТ 23. реплікації ДНК І РОЗМНОЖЕННЯ КЛІТИН

Молекула ДНК, що складається з двох спіралей, подвоюється при діленні клітини. Подвоєння ДНК засноване на тому, що при розплітанні ниток до кожної нитки можна добудувати комплементарних копію, таким чином отримуючи дві нитки молекули ДНК, що копіюють вихідну.

Тут також вказано один з параметрів ДНК, це крок спіралі, на кожний повний виток припадає 10 пар основ, зауважимо, що один крок - це не між найближчими виступами, а через один, так як у ДНК є мала борозенка і велика. Через велику борозенку з ДНК взаємодіють білки, які розпізнають послідовність нуклеотидів. Крок спіралі дорівнює 34 ангстрем, а діаметр подвійної спіралі - 20 ангстрем.

Реплікацію ДНК здійснює фермент ДНК-полімераза. Цей фермент здатний нарощувати ДНК тільки на 3 кінці. Ви пам'ятаєте, що молекула ДНК антипаралельними, різні її кінці називаються 3-кінець і 5 - кінець. При синтезі нових копій на кожній нитки одна нова нитка подовжується в напрямку від 5 до 3, а інша - в напрямку від 3 до 5-кінця. Однак 5 кінець ДНК-полімераза нарощувати не може. Тому синтез однієї нитки ДНК, тієї, яка росте в "зручному" для ферменту напрямку, йде безперервно (вона називається лідируюча або провідна нитка), а синтез інший нитки здійснюється короткими фрагментами (вони називаються фрагментами Окадзакі на честь вченого, який їх описав). Потім ці фрагменти зшиваються, і така нитка називається запізнілої, в цілому реплікація цієї нитки йде повільніше. Структура, яка утворюється під час реплікації, називається реплікативної вилкою.

Якщо ми подивимося в реплицирующихся ДНК бактерії, а це можна спостерігати в електронному мікроскопі, ми побачимо, що у неї спочатку утворюється "око", потім він розширюється, в кінці кінців вся кільцева молекула ДНК виявляється реплікованих. Процес реплікації відбувається з великою точністю, але не абсолютною. Бактеріальна ДНК-полімераза робить помилки, тобто вставляє не той нуклеотид, який був в матричної молекулі ДНК, приблизно з частотою 10-6. У еукаріот ферменти працюють точніше, так як вони більш складно влаштовані, рівень помилок при реплікації ДНК у людини оцінюється як 10-7 - 10 -8 . Точність реплікації може бути різною на різних ділянках геном, є ділянки з підвищеною частотою мутацій і є ділянки більш консервативні, де мутації відбуваються рідко. І в цьому слід розрізняти два різні процеси: процес появи мутації ДНК і процес фіксації мутації. Адже якщо мутації ведуть до летального результату, вони не виявляться в наступних поколіннях, а якщо помилка не смертельна, вона закріпиться в наступних поколіннях, і ми зможемо її прояв спостерігати і вивчити. Ще однією особливістю реплікації ДНК є те, що ДНК-полімераза не може почати процес синтезу сама, їй потрібна «запал». Зазвичай в якості такої затравки використовується фрагмент РНК. Якщо мова йде про геном бактерії, то там є спеціальна точка звана origin (витік, початок) реплікації, в цій точці знаходиться послідовність, яка розпізнається ферментом, які синтезують РНК. Він відноситься до класу РНК-полімерази, і в даному випадку називається праймазой. РНК-полімерази не потребують затравки, і цей фермент синтезує короткий фрагмент РНК - ту саму «затравки», з якої починається синтез ДНК.



 нуклеотиди |  транскрипція

 Лекція №2. Основні етапи розвитку біосфери на Землі |  Лекція №3. Спадкування груп крові, резус-фактор. Молекулярні машини. |  Результати опитування. |  Спадкування груп крові резус |  ПОСЛІДОВНІСТЬ нуклеотидів кодують ЧАСТИНИ ГЕНА резус-БЕЛКА ЛЮДИНИ |  Молекулярні машини. |  ДВИГУН БАКТЕРІЙ |  Більш детально |  вуглеводи |  трансляція |

© um.co.ua - учбові матеріали та реферати