8. Элонгация репликации. Днк - топоизомераза, днк - затравка, днк - полимераза.

В ходе роста цепи (элонгации) короткие (около 10 звеньев) молекулы РНК удаляет ДНК-полимераза I, которая кроме полимеразной активности в направлении 5' ® 3' растущей цепи обладает 5' ® 3'- экзонуклеазной активностью, т. е. способна отщеплять нуклеотиды с 5'-конца. Благодаря объединению этих двух активностей в одной молекуле фермента ДНК-полимераза I удаляет РНК-праймер и одновременно заполняет образующуюся однонитевую брешь, полимеризуя дезоксирибонуклеотиды. Кроме этих двух активностей ДНК-полимераза I имеет еще и третью — 3' ® 5'-экзонуклеазную. Благодаря этой активности ДНК-полимераза I осуществляет так называемые корректорские функции, удаляя ошибочно включенные в ДНК основания. 3- 5'-экзонуклеазная активность свойственна всем трем ДНК-полимеразам Е. coli, что обеспечивает высокую точность репликации ДНК.

Молекулы ДНК в клетке суперспирализованы - двойная спираль образует витки более высокого порядка — так на-зываемые супервитки. Сбрасывание супервитков (релаксацию молекул), проводят ферменты, относящиеся к классу топоизомераз.

Каждый фрагмент с одноцепочечным 5'-концом используется в качестве матрицы для полимеризации комплементарных нуклеотидов, которые связываются с ней водородными связями. Более короткая цепь фрагмента, имеющая свободный 3'-конец, служит в качестве затравки, или праймера, к которой ковалентно поисоединяются полимеризуемые нуклеотиды

9. Элонгация репликации. Лидирующая и отстающая цепи. Фрагменты Оказаки. Рнк - затравка.

Так как все ДНК-полимеразы для синтеза ДНК нуждаются в свободных 3'-ОН концах, то непрерывная репликация возможна только одной из двух комплементарных цепей с обра-зованием ведущей, или лидирующей цепи ДНК. Как же реплицируется вторая цепь?

Р. Оказаки, используя кратковременное (несколько секунд) мечение реплицирующейся ДНК с помощью 3Н-тимидина, показал, что значительная часть вновь синтезированной ДНК выделяется в виде коротких меченых фрагментов — 1000 — 2000 нуклеотидов. Эти фрагменты, получившие название фрагментов Оказаки, соответствуют коротким участкам репликации второй комплементарной цепи. На ней ДНК также синтезируется в направлении 5'—3'. Каждый фрагмент Оказаки инициируется коротким полирибонуклеотидом (около 10 звеньев), который и служит затравкой для дальнейшего роста полидезоксирибонуклеотида (рис.2).

После удаления РНК и заполнения бреши с помо-щью ДНК-полимеразы I фрагменты соединяются ковалентно. Эту реакцию выполняет фермент ДНК- лигаза, замыкающая фосфодиэфирные связи.

Нить ДНК, синтезиру-емая в виде фрагментов Оказаки, получила назва-ние запаздывающей.

10. Транскрипция днк у прокариот. Кодирующая и антикодирующая цепи днк.

Транскрипция – синтез РНК с использованием ДНК в качестве матрицы. В результате возникает 3 типа РНК: матричная (мРНК), рибосомная (рРНК), транспортная (тРНК).

Стадии транскрипции:

1). Инициация – образование нескольких начальных звеньев РНК.

2). Элонгация – продолжается дальнейшее расплетение ДНК и синтез РНК по кодирующей цепи.

3). Терминация – когда полимераза достигает терминатора (точки отсчета транскрипции), она немедленно отщепляется от ДНК, локальный гибрид ДНК-РНК разрушается и новосинтезированная РНК транспортируется из ядра в цитоплазму. Транскрипция заканчивается.

Одна из цепей ДНК служащая матрицй для иРНК называется антикодирующей, вторая цепь с такой же последовательностью, что и иРНК – кодирующей. У двух разных генов в одной ДНК кодирующая и антикодирующая цепи могут не совпадать.

11. РНК - полимеразы. Строение, виды, функции.

РНК – полимеразы – сложные высоко молекулярные белки. У прокариот они состоят из 5 полипептидных цепей. Именно 5-ая полипептидная цепь обеспечивает возможность РНК-полимеразы узнавать начало гена(пройматер). Фермент состаящий из 5-ти цепей – галофермент.

Виды РНК-полимераз:

1)РНК полимераза 1 – особо активная, обеспечивает синтез рибосомальной РНК. Составляет от 50 до 70% от общего синтеза РНК.

2)РНК полимераза-2 – находится в нуклеоплазме, синтезирует 20_40% всей ядерной РНК.

3)РНК – полимераза-3 – определяет синтез транспортной РНК и низкомолекулярной рибосомальной РНК.