Репликация днк

Молекула ДНК, состоящая из двух спиралей, удваивается при делении клетки. Удвоение ДНК основано на том, что при расплетении нитей к каждой нити можно достроить комплементарную копию, таким образом получая две нити молекулы ДНК, копирующие исходную.

Репликацию ДНК осуществляет фермент ДНК-полимераза. Этот фермент способен наращивать ДНК только на 3΄– конце. Молекула ДНК антипараллельна, разные ее концы называются 3΄-конец и 5΄ - конец. При синтезе новых копий на каждой нити одна новая нить удлиняется в направлении от 5΄ к 3΄ , а другая – в направлении от 3΄ к 5-концу. Однако 5΄ конец ДНК-полимераза наращивать не может. Поэтому синтез одной нити ДНК, той, которая растет в "удобном" для фермента направлении, идет непрерывно (она называется лидирующая или ведущая нить), а синтез другой нити осуществляется короткими фрагментами (они называются фрагментами Оказаки в честь ученого, который их описал). Потом эти фрагменты сшиваются, и такая нить называется запаздывающей, в целом репликация этой нити идет медленней. Структура, которая образуется во время репликации, называется репликативной вилкой (рис. 4)..

Рис. 4. Схематическое изображение репликации ДНК.

Особенностью репликации ДНК является то, что ДНК-полимераза не может начать процесс синтеза сама, ей нужна «затравка». Обычно в качестве такой затравки используется фрагмент РНК.

После окончания процесса репликации образовавшиеся молекулы разделяются. Каждая дочерняя нить соединяется с материнской в двойную спираль.

Репарация днк

Репарация — особая функция клеток, заключающаяся в способности исправлять химические повреждения и разрывы в молекулах ДНК, повреждённой при нормальном биосинтезе ДНК в клетке или в результате воздействия физических или химических агентов.

В зависимости от того, участвует ли видимый свет в модификации повреждений ДНК, репарацию можно подразделить на световую и темновую. Конкретно под световой репарацией понимается феномен фотореактивации, впервые описанный у актиномицетов. Механизм фотореактивации действует только на пиримидиновые димеры. В этом процессе участвует фермент фотореактивации, который связывается с димерами.

Под «темновой репарацией» понимают репарацию без участия света. В настоящее время известны две системы такого типа: эксцизионная репарация и пострепликативная рекомбинационная репарация. Репарация первого типа требует присутствия ферментов, которые узнают нарушения структуры ДНК, удаляют затронутые участки, замещая их нормальными нуклеотидными последовательностями, и, наконец, восстанавливают первоначальную структуру ДНК, замыкая полинуклеотидную цепь. Второй тип темновой репарации — пострепликативная рекомбинационная репарация — устраняет повреждения в ДНК после того, как произошла ее репликация.

Тесты:

1. За синтетический период митотического цикла количество ДНК удвоилось. Этот процесс называется:

А. Коагуляция

Б.Диссоциация

В.Денатурация

Г.Репарация

Д. Редупликация

2. Согласно модели двойной спирали ДНК, предложенной Уотсоном и Криком, было установлено, что одна из цепей ДНК при репликации, синтезируется не самостоятельно, а комплиментарно первой. Как называется этот способ репликации

А. Дисперсный

Б.Аналогичный

В.Идентичный

Г. Полуконсервативный

Д.Консервативный

3. Ядра клеток обработали препаратом, который разрушил структуру гистона. Какие компоненты клетки изменятся вследствие этого в первую очередь

А. Рибосомы

Б.Ядерная оболочка

В. Хромосомы

Г. Митохондрии

Д. Плазматическая мембрана

4. Анализируется идиограмма кариотипа мужского организма. В диплоидном наборе нормальной соматической клетки обнаружены хромосомы. При подсчете их оказалось…

А.22 пары.

Б.23 пары.

В.24 пары.

Г.46 пар.

Д.44 пары.

5. Произошло повреждение структурного гена – участки молекулы ДНК. Однако, это не привело к замене аминокислот в белке потому, что через некоторое время, повреждение, было ликвидировано группой специфических ферментов. Это способность ДНК называется...

А. Репарация.

Б. Транскрипция.

В. Мутация.

Г. Обратная транскрипция.

Д. Репликация.

6. Анализ идиограммы кариотипа женщины позволил установить, что в Х-хромосоме центромера расположена почти посередине. Такая хромосома имеет название:

А. Спутничная.

Б. Субакроцентрическая

В. Телоцентрическая.

Г. Акроцентрическая.

Д. Субметацентрическая.

7. В клетках человека под действием ультрафиолетового излучения произошло повреждение молекулы ДНК. Сработала система восстановления поврежденного участка молекулы ДНК, с помощью специфического фермента по неповрежденной цепи. Это явление получило название...

А. Инициация

Б.Дупликация

В.Репликация

Г. Репарация

Д.Терминация

8. Среди органических веществ клетки найден полимер, который состоит из десятков, сотен и тысяч мономеров. Молекула способна самовоспроизводиться и быть носителем информации. С помощью рентгеноструктурного анализа обнаружено, что молекула состоит из двух спирально закрученных нитей. Укажите это органическое соединение:

А. Целлюлоза

Б.РНК

В. ДНК

Г.Углевод

Д.Гормон

9. Ультрафиолетовые лучи нарушают целостность молекул ДНК, приводят к образованию пиримидиновых димеров, что вызывает мутации. Почему облученные светом клетки выживают намного лучше, чем в темноте

А. Происходит эксцизионная репарация.

Б. Происходит фоторепарация.

В.Активируется митоз.

Г.Происходит рекомбинантная репарация.

Д.Активируется ДНК-полимераза.

10. На электронной микрофотографии научный работник обнаружил структуру, образованную восемью молекулами белков и участком молекулы ДНК, которая делает около 1,75 оборотов вокруг них. Какую структуру обнаружил исследователь

А. Нуклеосому

Б. Элементарную фибриллу

В. Полухроматиду

Г. Хроматиду

Д. Хромосому

Задачи для контроля знаний:

Задача 1. Достройте фрагмент реплицирующейся ДНК, если известно, что значащая цепочка ее состоит из следующих нуклеотидов: ААА ГТА ЦЦТ ГТЦ ЦГГ.

Задача 2. В состав молекулы ДНК входит 15% адениновых нуклеотидов. Определите содержание в ней гуаниловых, цитидиловых и тимидиловых нуклеотидов.

Задача 3. Сколько генов функционирует на участке молекулы ДНК, который содержит 10 тыс. пар нуклеотидов, если конденсируемая часть ДНК заключена на 20 нуклеосомах?

Задача 4. Определить длину каждого плеча хромосомы, если вся ее длина 0,6 мкм., а центромерний индекс 0,25.

Задача 5. Ранее некоторые исследователи считали, что гетерохроматин - это скопление наиболее активных в данный момент генов (генов, с которых списывается в данный момент информация). Как можно, пользуясь методом электронной микроскопии, получить доказательства неверности данного предположения?