3. Прокариоттық днқ-полемеразаларға сипаттама.

Прокариоттық ДНҚ полимеразалар     Ішек таяқшасы  бактериасында  және басқа  прокариоттарда  қызмет атқаратын ДНҚ  полимеразалардың үш типі  белгілі. ДНҚ полимеразалар 1 және полимераза 2  ДНҚ  репарациясына  қатынасады, ал ДНҚ  полимераза 3 ДНҚ  репликациясына  қатынасады.      ДНҚП  күрделі фермент, оның  5 активті  сайттары бар: 1. матрицалық сайт 2. праймерлік сайт 3. 5!-3! Ыдыратушы сайт немесе  экзонуклеазалық сайт 4. Нуклеотит- үшфосфат сайт 5. 5!-3! Эндонуклеазалық сайт.  ДНҚП 1 ферментінің   атқаратын  қызтеті синтездік активтілік  көрсетіп,  нуклеотиттерді ретімен қосып ДНҚ тізбегін  өсірумен  қатар экзонуклеозалық активтілігіне байланысты тізбектердегі  қателіктерді жөндеп , түзету болып табылады.      ДНҚП 2 активтілігі  жағынан ДНҚ 1ге ұқсас болсп  келеді, бірақ  нуклеотиттерді  қосып, ұзартып өсіру үшін  тізбектің 3! Бос ұшына ғана  әсер ете алады.      ДНҚП    ДНҚ репликациясында маңызды роль атқарады. Бұл мультимерлік фермент немесе  холофермент суббірліктен  тұрады. №58 емтихан билеті

1. Эукариоттық днқ-полемеразаларға сипаттама.

Эукариоттық ДНҚ  полимеразалар 1. ДНҚ полимераза альфа  цитоплазмалық немесе  үлкен полимераза деп те аталады, ол ядрода және цитолпазмада кездеседі. 2. ДНҚ полимераза бета  нулеазалық  полимераза  кіші полимераза,  тек омыртқылыларға тән фермент. 3. ДНҚ полимераза гамма  митохондриялық  полимераза, ядода синтезделеді. 4. ДНҚ полимераза дельта  сүтқоректердің жасушаларынан табылған және PSNA белогіна тәуелді; ол ДНҚ синтезінің жылдамдығы  мен қарқындылығын  қамтамасыз етеді. 5. ДНҚ полимераза эпсилон  қызметі  бойынша дельта  ДНҚ полимеразаға  ұқсас,  ашытқы саңырауқұлақтары  мен сүтқоректілердің  жасушаларында кездеседі ДНҚ молекуласындағы  реаликация басталатын  нүтеде А- Т жұптары көбірек, арнайы  нуклеотиттер жүйесі  орналасқан болады. 2. Теломеразалар әрекетінің механизмі.

Теломеразалар – жасушаның әр бөлінуінде қысқарған хромосома ұштарын қалпына келтіруші фермент.

Барлық жасушаларда ДНҚ-ның толық репликацияланбаған учаскелері қалпына келуі қажет. Бұл қызметті теломеразалар атқарады.

Теломеразалар әрбір теломерлердің G-тізбегін ұзартады. Теломеразалармен 450 нуклеотидтерден тұратын теломеразалық РНҚ байланысқан. Оның ортаңғы қысқа учаскесі 1,5 теломерлік қайталануға комплиментарлы болады. Осы РНҚ –ның сол жағындағы триплет (АУЦ) ДНҚ-ның G-тізбегінің шеткі теломерлік жартықайталанумен байланысу үшін пайдаланылады. Қалған гексонуклеотид (ЦЦААУЦ)  G-тізбекті 3′ ұщынан ұзарту үшін матрица ретінде қызмет атқарады. Теломеразалардың қызметі: қысқа , жаңадан синтезделген тізбекті ұзартпай, ескі матрицалық ұзын тізбекті ұзартады.

3. Транскрипция процесінің ерекшеліктері.

ТРАНСКРИПЦИЯ (лат. transcrіptіo – қайта көшіріп жазу) – тірі жасушалардағы рибонуклеин қышқылының биосинтез процесі. Ол дезоксирибонуклеин қышқылы (ДНҚ) матрицасында жүреді. Транскрипция аденин,гуанин, тимин және цитозиннің қайталанбалы тізбегінен тұратын ДНҚ молекуласындағы генетикалық ақпараттың іске асуының бірінші кезеңі. Транскрипция арнайы ДНҚ және РНҚ полимераза ферменті арқылы жүреді. Транскрипция нәтижесінде РНҚ молекуласының полимерлі тізбегі түзіледі. Бұл тізбек ДНҚ молекуласының көшірілген бөлігіне комплементарлы болады.

Транскрипция бірлігін атқаратын қызметі бір-біріне байланысты ферменттер синтезін анықтайтын гендер тобын ``оперон`` деп атайды. Прокариоттарда ол функционалды байланысқан бірнеше геннен, ал эукариоттарда тек бір ғана геннен тұрады. РНҚ-полимераза ферменті оперонның бастапқы бөлігін (промотор) “таниды”, онымен байланысып, ДНҚ молекуласының қос тізбегін ширатады. Осы жерден бастап мономерлі нуклеотидтер комплементарлы шартқа (принципке) сай РНҚ молекуласын түзеді. РНҚ-полимераза ферментінің ДНҚ-матрицасымен жылжуына байланысты синтезделген РНҚ молекуласы алшақтай береді де, ДНҚ-ның қос тізбегі қайта қалпына келеді. РНҚ-полимераза көшірілетін бөліктің соңына жеткенде (терминатор) РНҚ молекуласы матрицадан ажырайды. ДНҚ молекуласының әр түрлі бөліктеріндегі көшірмелер саны жасушаның қандайда болмасын ақуызды қажетсінуіне және қоршаған орта жағдайларына байланысты болады. Транскрипция процесінің реттелуін зерттеу молекулалық биологияның маңызды міндеттерінің бірі болып саналады. Ақпараттың көшірілуі ДНҚ молекуласынан РНҚ-ға ғана емес, сондай-ақ, кері бағытта, РНҚ-дан ДНҚ-ға да көшірілуі мүмкін. Мұндай кері Транскрипция құрамында РНҚ молекуласы бар ісік тудыратын вирустарда болады. Олардың құрамында жасуша зақымданғаннан кейін вирустың РНҚ-сын ДНҚ тізбегін синтездеуге матрица ретінде қолданатын фермент болады. Соның нәтижесінде ДНҚ молекуласының бір тізбегі, яғни ДНҚ – РНҚ гибриді түзіледі. Алғашқы РНҚ молекуласының барлық ақпаратын алып жүретін вируспен зақымданған қос спиральды ДНҚ молекуласы жасушаның хромосомасына еніп, қатерлі ісік тудырады. Кері Транскрипцияның ашылуы Ресей ғалымы Л.А. Зильбер (1894 – 1966) ұсынған қатерлі ісік вирусты-генетикалық теорияның дұрыс екенін дәлелдеді. Кері Транскрипция қалыпты жасушаларда ақпараттың жинақталуында және оның іске асуында (мысалы, эмбрионды даму кезеңінде) маңызды рөл атқаруы мүмкін

№59 емтихан билеті

1. РНҚ-полемеразаның құрылымы.

Бактериялар клеткасында тек қана бір РНҚ-полимераза барлық РНҚ-дың түзілуін катализдейді. Эукариоттар клеткасында бұл қызметті үш түрлі РНҚ-полимеразалар – РНҚ-полимераза I,II және III атқарады.

Бактерия клеткасында РНҚ-полимеразадан басқа тағы бір фермент бар, ол ДНҚ репликациясы үшін керек, РНҚ-қордың синтезін катализдейді. Ол бір полипептидтік тізбектен құралған, М 60000.

E.coli РНҚ – полимеразасы голофермент (комплекс) болып саналады, М 390000, бір-бірімен молекулалық масса айырмасы бар 6 суббөлшектерден тұрады.

Голоферментінің суббөліктері	Молекулалық массасы
α (екеу)	36000
β (біреу)	151000
β’ (біреу)	155000
ω (біреу)	11000
δ (біреу)	70000

Голофермент РНҚ- полимеразаның құрылымы былай жазылады: ββ’ωδ. Ол екі компоненттен тұрады: минимальдық ферменттен ( ββ’ω) және сигма-фактордан (δ суббөлік). Олардың қызметі әр түрлі: тек қана голофермент транскрипцияны бастай алады, онан кейін сигма-фактор комплекстен бөлініп шығады, ал РНҚ элонгациясын минимальдық фермент жалғастырады. Ол нуклеотидтер арасында фосфодиэфир байланыстарының түзілуін катализдейді, бірақ керекті жерінде транскрипцияны бастай алмайды. Ферменттің активті орталығына кіреді.

Эукариот РНҚ полимеразалары күрделі құралған, әлі толық зерттелмеген. РНҚ-полимеразалар көптеген пептидтік тізбектерден тұрады. Полимеразалық активтігі бар тазартылмаған фермент препараттары 500 000 дейін молекулалық массасы бар үлкен белоктар, әрбір РНҚ-полимераза 2 суббөлікткен тұрады, олардың М 200 000 және 140 000.

Олардан басқа он шақты кіші суббөліктер табылған, М 10 000-нан 90 000 дейін. Әлі бірде-бір РНҚ-полимераза таза түрінде алынбағандықтан, олардың құрамы мен құрылымы туралы сипаттама беру қиын.

РНҚ-полимераза I негізінде ядрошықта орналасқан, рРНҚ гендерінің транскрипциясына жауапты. Ол РНҚ-лар 50-70% мөлшерінің синтезін қамтамасыз етеді, магний немесе марганец иондарымен активтенеді.

РНҚ-полимераза II нуклеоплазмада табылған. Ол мРНҚ ізашары гетерогенді РНҚ синтезіне жауапты., оның үлесіне клеткада түзілетін РНҚ-лардың 20-40% тиеді. Магний иондарымен активтенеді.

РНҚ-полимераза III нуклеоплазмада орналасқан, көптеген кіші РНҚ және тРНҚ минтезін катализдейді, клеткадағы РНҚ-ның 10% осының үлесіне келеді. Марганец иондарымен активтенеді.