ДНК-полимераза III.

Обладает полимеразной и 3’→ 5’- экзонуклеазной активностями. Основное назначение – репликация ДНК. Скорость синтеза – 500 нуклеотидов в секунду.

Хромосома Е.coli имеет одну точку начала репликаци (oriC), ее размер 258 н. п.

1.OriC узнает белок Dna А и инициацирует репликацию.

2.АТФ-зависимая хеликаза начинает расплетать дуплекс ДНК.

3.Топоизомераза, располагаюсь впереди по ходу движения репликативной вилки, снимают напряжение, возникаюшее в результате расплетения двойной спирали в ДНК.

4.С одноцепочечными участками ДНК связывается SSB-белок.

5.Праймаза осуществляет с-з затравки.

6.В работу включается ДНК-полимераза

7. Поскольку синтез ДНК осуществляется в направлении 5’→ 3’, одна цепь синтезируется непрерывно (ведущая цепь), вторая фрагментами (отстающая цепь) по 1000 – 2000 н. (фрагменты Оказаки)

9.По окончанию синтеза фрагмента Оказаки ДНК-п-за I за счет 5’→ 3’-экзонуклеазной активности удаляет затравку и заменяет ее на ДНК.

10.После действия этого фермента между фр-ми Оказаки остается разрыв, который сшивает ДНК-лигаза

Терминация репликации происходит после удвоения кольцевой молекулы ДНК.

 

 

12. Репликация хромосом у эукариот.

Удвоение хромосом эукариотов является сложным процессом, поскольку включает не только репликацию гигантских молекул ДНК, но также и синтез связанных с ДНК гистонов и негистоно-вых хромосомных белков. Конечным этапом является упаковка ДНК и гистонов в нуклеосомы. Считают, что удвоение хромосом также имеет полуконсервативный характер.

Репликационное поведение хромосом основывается на трех фундаментальных свойствах, а именно: непосредственно репликация, сегрегация хромосом при репликации ДНК и делении клеток, а также репликация и предохранение концов хромосом. 0-пункты репликации существуют в хромосомах (сайты инициации репликации) также организмов-эукариотов, состоящих из определенных последовательностей азотистых оснований, причем являются множественными. Эти пункты получили название автономно реплицирующихся последовательностей (ars-элементов). Определяя количество репликационных вилок, они удалены один от другого на расстоянии 30 000-300 000 пар азотистых оснований. В результате этого по каждой хромосоме двигается много репликационных «вилок», причем одновременно и независимо одна от другой. Инициацию репликации ДНК обеспечивают белки, связанные с 0-пун-ктом репликации, а также белки — киназы. Последние ответственны за выход ДНК из репликации. Но как действуют эти механизмы — это вопрос, который еще не получил разрешения.

За сегрегацию хромосом в дочерние клетки ответственны центромеры.

В репликации и предохранении концов хромосом имеют значение так называемые теломеры, представляющие собой повторяющиеся последовательности ДНК длиной 5—10 азотистых оснований. Их роль заключается в обеспечении доступа ДНК-полимеразы к концам цепей ДНК. Вновь образованные хромосомы содержат как старые гистоны, так и вновь синтезированные, контроль которых у млекопитающих осуществляется 20 генными блоками, каждый из которых содержит по 5 гистоновых генов.

 

 

13. Нарушения, возникающие в ДНК

Апуринизация - ежедневно клетка человека теряет около 5000 пуринов. Результатом апуринизации является АР-сайт – дезоксирибоза лишенная основания

Дезаминирование - цитозина после репликации приводит к мутации, т.к. образовавшийся урацил комплементарен аденину, а не гуанину

Алкилирование

Образование пиримидиновых (тиминовых) димеров (под действием ультрафиолетового света)

Размыкание пуринового кольца

Одноцепочечные и двухцепочечные разрывы ДНК

Межцепочечные сшивки

14. Прямая репарация

Фотореактивация - фотолиаза, активированная светом, распознает пиримидиновыми димеры в ДНК, присоединяется к ним и разрывает возникшие между пиримидиновыми кольцами связи. После этого фотолиаза отходит от ДНК. Восстановление структуры ДНК на этом завершено.

Репарация алкилированнх оснований -метилтрансферазы удаляют метильные группы с модифицированных оснований и благодаря этому восстанавливают исходную структуру ДНК. Метилтрансфераза, захватив метильную группу, не может от нее освободиться.

Репарация однонитевых разрывов ДНК - ДНК-лигаза соединяет разорванные цепи в молекуле ДНК.