Реплікація ДНК (подвоєння)

принципів: комплементарності і антипаралельності,

за участю ферментів: ендонуклеази, ДНК - полімерази, гелікази, ДНК - лігази, топоізомерази, РНК-проймази.

У процесі реплікації на кожній полінуклеотидних ланцюга материнської молекули ДНК синтезується комплементарна їй ланцюг. В результаті з однієї подвійної спіралі утворюється дві

ідентичні подвійні спіралі, в яких одна полинуклеотидная ланцюг материнська, а друга дочірня, знову синтезована. Такий спосіб реплікації називається напівконсервативним. Для здійснення реплікації биспирали материнської ДНК, її ланцюга повинні бути відокремлені один від одного, щоб стати матрицями. На яких будуть синтезуватися компліментарні і антипаралельні ланцюга дочірніх полінуклеотидних ланцюгів.

За допомогою ферменту г е л і к а з и подвійна спіраль ДНК в окремих зонах розплітається. Утворені одноцепочной ділянки ДНК зв'язуються спеціальними дестабілізуючими білками, розтягують ланцюга і роблячи доступними азотисті основи для зв'язування з їх з комплементарними нуклеотидами.

Область розбіжності полінуклеотидних ланцюгів в зонах реплікації називаються

р е п л к а ц і о н н и м і в і л к а м і. Освіта вилки реплікації починається з Реплікаційний очі, де два ланцюги материнської ДНК починають відділятися один від одного. Область Реплікаційний очі називають точкою початку реплікації. Фрагмент ДНК від точки початку реплікації до точки її закінчення утворює одиницю реплікації - реплікон. Еукаріотичні хромосоми містять велику кількість репліконов. У кожній такій області за участю ферменту ДНК - п о л і м е р а з и синтезуються нові дочірні ланцюга ДНК.

При розбіжності 10 пар нуклеотидів, що утворюють один виток спіралі, материнська ДНК повинна зробити один повний оберт навколо своєї осі. Отже, для просування вилки реплікації вся молекула ДНК перед нею повинна була б швидко обертатися. Насправді цього не відбувається завдяки ферментам т о п о і з о м е р о з а м.Топоізомераза розриває фосфорнодіефірную зв'язок однієї з ланцюгів ДНК. що дає їй можливість обертатися тільки навколо другого ланцюга, що послаблює напругу, що нагромадилася в подвійної спіралі ДНК.

ДНК - полімераза може приєднувати черговий нуклеотид тільки. до ОН - групі дезоксирибози в 3 / попереднього нуклеотиду, тому необхідний 3 / - ОН - кінець будь-якої полінуклеотидних ланцюга, спареної з матричної ланцюгом ДНК, до якої ДНК - полімераза може лише додавати нові нуклеотиди. Таку полінуклеотидних ланцюг називають затравкойі чи праймером. Роль затравки для синтезу полінуклеотидних ланцюгів ДНК в ході реплікації виконують короткі послідовності РНК, утворені за участю ферменту РНК -праймази. Така особливість ДНК - полімерази означає, що матрицею може служити лише ланцюг ДНК, що має 3 \ ---- 5 \ кінець. На ній відбувається збірка нової дочірньої ланцюга ДНК безперервно від 5 / ----- »3 / кінця.

Друга дочірня ланцюг ДНК також синтезується з 3 / кінця. Але другий ланцюг материнської ДНК має 5 / --- »3 / кінець, тому синтез другий дочірньої ланцюга ДНК здійснюється короткими фрагментами - фрагменти Окадзакі, також в напрямку від 5 / -----» 3 / кінця за типом шиття «назад голкою », тобто фермент ДНК - полімераза спрямована протилежно щодо першої ланцюга, починає роботу з 3 / кінця фрагмента Окадзакі. У еукаріот фрагменти Окадзакі містять від 100 до 200 нуклеотидів, а у прокаріот значно більше. Т.ч. вилка реплікації є асиметричною.

З двох синтезованих дочірніх ланцюгів та, що будується безперервно, називається - лідируючої. синтез іншого ланцюга йде повільніше, тому що вона збирається фрагментами, її називають запізнілої або відстає.

Схожі статті