Вопрос 2. Редупликация – самокопирование

Редупликация – самокопирование. На каждой полинуклеотидной цепи материнской молекулы ДНК синтезируется комплементарная ей цепь. В результате из одной двойной спирали ДНК образуются две идентичные двойные спирали. Это полуконсервативное удвоение – каждая дочерняя молекула содержит одну материнскую и одну вновь синтезированную цепь. Чтобы синтез начался цепи материнской молекулы должны разделиться. С помощью фермента геликазы двойная спираль в отдельных участках расплетается. Образующиеся одноцепочные участки связываются дестабилизирующими белками, которые выстраиваются вдоль полинуклеотидных цепей и растягивают их остов, делая азотистые основания доступными для связывания с комплементарными нуклеотидами, находящимися в нуклеоплазме. Зоны расхождения – репликационные вилки. В таких областях идёт синтез ДНК с помощью ДНК-полимеразы. В процессе синтеза вилка движется вдоль цепи. ДНК-топоизомераза разрывает одну из цепей ДНК, что позволяет ей свободно вращаться вокруг второй. ДНК-полимераза присоединяет очередной нуклеотид к ОН-группе в 3’-положении предидущего нуклеотида – цепь растёт ну 3’-конце. ДНК-полимеразе необходим праймер (затравка) – цепь, спаренная с ДНК и имеющая 3’-ОН конец. Роль затравки выполняют короткие последовательности РНК, образуемые при участии фермента РНК-праймазы. Одна цепь растёт непрерывно в направлении 3’-5’, вторая растёт в том же направлении, но короткими фрагментами (фрагменты Оказаки) по принципу «шитья назад иголкой». Для каждого фрагмента синтезируется РНК-затравка, а потом они сшиваются вместе с помощью ДНК-лигазы. Цепь, которая строится непрерывна – лидирующая, синтез происходит быстрее. Вторая – запаздывающая (отстающая).

Процессы сходны у про- и эукариот, но у прокариот идут быстрее и фрагменты Оказаки длиннее.

Фрагмент ДНК от точки начала репликации до точки её окончания – репликон (единица репликации). Эукариотические хромосомы имеют множество репликонов, поэтому удвоение ДНК начинается в нескольких точках.