Ферменты репликации
•ДНК-топоизомераза (нуклеаза) разрывает цепь ДНК (3`-5`-фосфодиэфирную связь), в конце репликации зашивает надрезы.
•ДНК-хеликаза расплетает двойную спирал ДНК.
•Белки, дестабилизирующие спираль, связываются с
одноцепочечной ДНК и предотвращают комплементарное скручивание матричных цепей.
ДНК-полимеразы
•имеют цинк в активном центре,
•для реакции необходим магний.
•ДНК-полимераза α синтезирует РНК (праймер, затравка) длиной до 10 нуклеотидов.
•ДНК-полимераза δ продолжает синтез новой непрерывной цепи в направлении от 5`- к 3`- концу (лидирующая цепь).
•ДНК-полимераза α и ε ведут синтез фрагментов Оказаки на отстающей цепи. Каждый фрагмент Оказаки состоит из 100 нуклеотидов, содержит праймер, который удаляет ДНК-полимераза β.
•ДНК-лигаза соединяет разрывы отстающей цепи ДНК.
Расположение ферментов репликации
Репарация ошибок и повреждений
ДНК
•Молекула ДНК подвергается спонтанным (ошибки репликации) и индуцированным повреждениям (УФО, радиация, химические вещества).
•Снижение активности ферментов репарации приводит к накоплению повреждений (мутаций) в ДНК.
Деградация и репарация ДНК
•Дефектная область одной цепи ДНК может быть исправлена по неповреждённой комплементарной цепи.
•Одноцепочечные разрывы ДНК, вызванные ионизирующей радиацией, может быть репарированы прямым лигированием или рекомбинацией.
репарации
•ДНК-N-гликозидазы обнаруживают и
удаляют повреждённые основания ДНК.
•ДНК-инсертаза присоединяет основания к дезоксирибозе.
•Эндонуклеаза определяет повреждения и гидролизует
3`-5`-фосфодиэфирную связь.
• Экзонуклеаза находит место
разрыва цепи и удаляет повреждённый участок.
•ДНК-полимераза β достраивает повреждённую нуклеотидную цепь.
•ДНК-лигаза соединяет неповреждённый и вновь синтезированный участки цепи ДНК.
Синтез ДНК на матрице РНК (обратная транскрипция)
• Фермент обратная транскриптаза (ревертаза, РНК-зависимая
ДНК-полимераза)
был обнаружен в 1970 году Балтимором и Теминым.
Обратная
транскриптаза
•Сначала синтезирует РНК-ДНК-гибрид.
•Затем фермент РНКаза Н удаляет РНК-цепь,
•оставшаяся ДНК-цепь служит матрицей для
синтеза второй цепи ДНК.
• Возникает двухцепочечная ДНК-копия, содержащая информацию, первично представленную в виде РНК-генома ретровируса
Транскрипция-
синтез РНК на матрице ДНК.
РНК
т-РНК |
|
|
|
|
р-РНК |
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
– составляет 15%, |
|
и-РНК |
|
– составляет 80%, |
|
- |
|
|
|
- |
|
молекулярная |
– составляет 2 - 5%, |
|
молекулярная |
||
|
- |
масса 5 млн. , |
|||
|
|
|
|||
масса 30 000, |
|
молекулярная |
|
||
|
|
|
|||
|
|
|
- |
||
|
- |
масса 500 000, |
|
||
|
|
существует |
|||
существует |
|
|
|
||
|
|
|
|
несколько недель. |
|
т-РНК
•ЦЦА конец соответствует месту присоединения АМК,
•Псевдоуридиновая петля обеспечивает связывани аминоацил-тРНК с поверхностью рибосомы.
•Дигидроуридиновая петля – место для узнавания специфического кодона.
•Антикодон – специфичен и комплементарен кодон м-РНК.
•Минорные основания в антикодоне играют роль в гибкости считывания согласно гипотезе неоднозначности соответствия.