7. Инициация репликации. Факторы инициации. Ферменты репликации

Процесс репликации начинается в определенных участках, которое получило название точка ori. Репликация осуществляется либо в одном либо в двух направлениях. Сначала формируется репликационный участок( глазок) в котором происходит локальное разделение ДНК. Эти участки богаты А,Т парами. В дальнейшем репликационный глазок увеличивается и образуется репликационная вилка. Она образуется в результате раскручивания цепи ДНК,в результате образуется одноцепочные нити, которые служат матрицей для дочерних молекул. Для того чтобы эти участки оставались одноцепочными и выпремленными в клетке существуют специальные белки SSB, которые специф. Связываются с 1 цепью белка растягивая ее и делая доступными основаниям.

Как уже отмечалось, принцип комплементарности, заложенный в структуре двойной спирали ДНК, определяет возможность самокопирования генетического материала. Как и большинство других биологических процессов, репликация ДНК обеспечивается координированной работой ряда ферментов. Важнейшие из них: ДНК-топоизомеразы, обеспечивающие локальное расплетание ДНК, необходимое для инициации ее репликации и образование одиночных цепей, служащих матрицами для вновь синтезируемых дочерних молекул. Расплетенная замкнутая кольцевая молекула под действием фермента ДНК-гиразы образует сверхскрученную форму с большим запасом свободной энергии, расходуемой затем в ходе репликации; ДНК-полимеразы, катализирующие добавление нуклеотидов к З'ОН концу цепи ДНК; ДНК-лигазы, сшивающие сахарофосфатный конец молекулы. Изучение ферментологии репликации ДНК было начато А. Корнбергом (1957), выделившим из Е.Coli ДНК-полимеразу .

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

Разрыв водородных связей происходит с помощью специальных ферментов геликаза для того чтобы репликация могла происходит быстро и репликационная вилка могла продвигаться вперед, хромосома не должна быстро раскручиваться. Для длинных хромосом это потребовало большего затрата энергии. Для решения этой проблемы в клетке существуют специальные ферменты, способные вводить временный разрыв одной цепи ДНК. Если разрывается одна цепь – топоизомераза 1,если две цепи – топоизомераза 2. Топоизомер 1 способен ввести временный разрыв, снимается супернапряжение. Этот же фермент способен заменить разорванные концы. Толоизомер 2 работает быстрее поскольку способен разорвать 2 цепи. Основной фермент разрыва цепей является ДНК-полимераза. у эукариот 3,у прокариот 5. ДНК –полимераза не способна присоединят нуклеотиды ДНК заново. Для того чтобы ДНК полимераза могла заново присоединять ей требуется спаренный 3 шрихгидроксильный конец (спаренного основания). Для того чтобы получить 3 штрихгидроксильный конец в клетке имеется фермент- проймаза. Проймаза строит небольшой примерно 10 нуклеотидов участок 2ой цепи,который называется затравкой или праймер. Когда в молекуле ДНК появляется затравка ,ДНк полимераза начинает наращивать дочернюю цепь в направлаении 5штих 3штрих. Эта цепь растет непрерывно и называется лидирующей . В связи с антипаралллельной репликации цепи возникает проблема репликаций второй цепи. Должно 3штрих-5штрих! Но ДНК полимераза которая способна присоединить молекулу с 5штрих конца не существует. Предполагают что надо отщеплять фосфат. В 1960 году Оказаки обнаружил что в области репликативной вилки какое – то время образуется и существует небольшие ферменты ДНК. Синтез 2ой цепи осуществляется за счет этих ферментов ( ф оказаки). Синтез осуществляется ДНК полимераза и для ее работы необходима затравка. Эти затравки будут синтезироваться на матрице для ее второй цепи.