39. Репликоны хромосом эукариотических организмов

В каждой эукариотической хромосоме имеется множество репликонов. Средний размер такого репликона невелик по сравнению с прокариотическим: около 40 000 пар оснований у дрожжей и плодовой мушки и около 100 000 пар оснований у других животных. Размер отдельных репликонов внутри генома может отличаться более чем в 10 раз. Как правило, в каждой точке начала репликации формируются дверепликационные вилки, то есть осуществляется двунаправленная репликация. В отличие от бактериальных, репликоны эукариот предположительно не имеют сайтов терминации репликации. Вероятно, что репликационные вилки продолжают своё движение до тех пор, пока не встретят вилку, движущуюся навстречу.

Репликоны эукариот реплицируются не одновременно, а в определённой временной последовательности. Известно, что репликоны, расположенные рядом с активными генами, как правило, реплицируются первыми, а репликоны в области гетерохроматина — последними. Есть основания полагать, что регуляция активности репликонов имеет региональный характер, то есть группы репликонов, расположенных недалеко друг от друга активируются совместно

40. Доращивание теломерных концов. Проблема недорепликации теломерных концов

Теломеры – спец.структуры, находящиеся в конце хромосомы эукариотич.организмов. Теломерные концы защищают хромосому от нуклеаз и поддерживают целостность структуры хромосомы. Теломерные концы хромосомы состоят из повторяющихся последоват-тей ДНК TTAGGG–у позвоночных; TTGGGG –у беспозв. Теломераза удлиняет выступающий 3'-конец ДНК, он увелич-ся до размера фрагмента Оказаки. После этого праймаза синтезирует на нем праймер, и ДНК-полимераза удлиняет недореплицированный 5'-конец ДНК. В каждом цикле деления теломеры укорачиваются, из-за того что ДНК-полимераза не синтезирует копию ДНК с самого конца. ДНК-полимераза не может начинать цепочку ДНК, для этого существует фермент праймаза, который на матрице ДНК синтезирует РНК-фрагмент (праймер, 10-20 нуклеотидов), от 3'-конца которого начинает работать ДНК-полимераза. Праймер затем удаляется, а это место достраивается ДНК-полимеразой следующего по счету фрагмента Оказаки. На конце хромосомы у последнего фрагмента Оказаки нет следующего, поэтому некому достроить ДНК на пустом месте, получившемся после удаления праймера. Поэтому после каждой репликации у дочерних хромосом укорач-ся оба 5'-конца. В результате происходит так называемая концевая недорепликация, которая и определяет биологическое старение клетки.

41. Длина теломерных концов и старение организма

Теломеры — это маленькие участки на концах наших хромосом, и когда наши клетки делятся, ДНК в хромосомах должна копироваться, и во время этого процесса последняя маленькая частичка молекулярной цепи — кончик теломеры — не копируется, на протяжении нашей жизни теломеры постепенно укорачиваются. Это явление принято называть проблемой репликации концов хромосом.

По мере укорочения теломер клетки стареют, хуже функционируют и реже начинают делиться, а стволовые клетки реже производят новые копии, а к какому­-то моменту их совсем перестают производить. В результате этого человека подводит зрение, кожа теряет эластичность, хуже работает иммунная система и начинает происходить ряд других изменений, связанных со старением, и при этом нельзя изменить скорость возникновения главных болезней — патологии сердца и сосудов, злокачественных опухолей, цереброваскулярных болезней, гриппа и пневмонии (инфекционные болезни), атеросклероза, сахарного диабета, бронхита, бронхиальной астмы, нефрита, цирроза печени, если не удастся добиться замедления скорости старения.