Събота, 19- ти Окт.
Referatite.org е архив от реферати, курсови и дипломни работи,

казуси, теми, есета и всичко необходимо на ученика и студента
ХИТОВИ РЕФЕРАТИ
Начало / Реферати / Биология

Биосинтеза на ДНК (репликация)








Ключово събитие в инициацията на репликативната вилка е започването на синтезата на водещата верига. Малко след инициацията на нейната синтеза започва и полимеризацията на изоставащата верига. Задължителна стъпка в началото на синтезата на всички водещи вериги (на изучените досега прокариотни геноми) е транскрипцията на къси участъци в ori от РНК-полимеразата (не от примазата!). При някои начала на репликация (напр. при плазмидите Col E) синтезираните къси РНК-молекули могат да служат като праймери за водещите вериги. В повечето случаи обаче тези къси РНКи вероятно не изпълняват ролята на праймери. Изглежда че единствената им функция е да разделят двете вериги ДНК в областта на ori и по този начин да ги направят достъпни за формирането на примозомите преди да започне синтезата на праймерите. Този процес се означава като транскрипционна активация (мястото е означено на горната фигура като “транскрипционно начало”).

Независимо по кой начин се синтезират праймерите, сами по себе си те не са достатъчни, за да продължи синтезата им под формата на ДНК от ДНК-полимераза III. Късите РНК-транскрипти обикновено дисоциират от ДНК-матрицата мигновено след синтезата им, което се дължи на силно изявената тенденция на разделените вериги ДНК да реасоциират. Ето защо се смята, че в групата белтъци с неизяснени досега функции има и такива, които се свързват специфично с ori и възпрепятстват обратната реасоциация на ДНК-веригите. Още по-неясен е въпросът как се осигурява двупосочност на репликацията.

При еукариоти е различно. Доказано е, че съществуват около 400 ori-места в 17-те хромозоми на S. cerevisiae. Всяко едно такова се нарича автономно реплицираща се последователност-autonomously replicating sequence (ARS). От тях е разпозната последователност от 11 базови двойки:

Изследванията са показали, че комплекс от шест различни протеина, наречен ORC (origin-recognition complex) се свързва специфично към ARS в АТФ-зависима реакция. Този комплекс остава свързан през целия клетъчен цикъл и по време на репликацията към него се асоциират още различни протеини което инициира синтеза на ДНК. Дефекти в тези протеини са свързани с такива и в самата репликация.

Много важни за репликацията са ДНК-полимеразите, които са основни ензими в белтъчния й апарат. Тези ензими не могат да разрушават сами двойноверижната ДНК (не могат да късат водородните връзки между веригите), за да могат да я копират. Те само удължават вече съществуващ ДНК или РНК праймер, а не могат да инициират верига без такъв. Всички ДНК-полимерази катализират прибавянето на нуклеотиди само към 3’-ОН края на нарастващата верига така, че тя може да расте само в посока 5’ → 3’.

Ori С-има повтори от 9 и съответно 13 базови двойки, предимно А-Т. Показано е, че инициацията на репликацията от oriC зависи от протеин кодиран от гена dnaA. Протеина DnaA се свързва към четири от 9-мерите в oriC. Там ДНК се огъва и се образува отворен преиницииращ комплекс, съдържащ 10-20 белтъчни субединици и става денатурация на 13-мерните участъци, което е АТФ-зависим процес. Това вече е отворен комплекс. ДНК молекулата трябва да е в отрицателна суперспирализирана форма, за да започне репликацията. Това се осигурява от топоизомераза I чрез единично скъсване в една от веригите. Причината за това е, че много по-лесно се отворят веригите локално. По-нататъшното разделяне на веригите се опосредства от продукта на гена dnaB, който е хеликаза. Dna B може да съществува като мономер или като хексамер. Хексамер се формира с помощта на трети белтък-Dna C, което също е АТФ-зависим процес. Dna C и Dna B формират комплекс. Едноверижната ДНК се свързва с хексамера, като всяка ДНК верига има по един Dna B-хексамер. Dna B има хеликазна активност, като двете се движат в противоположни посоки и се формират две репликативни вилки от едно стартово място. Хеликазата къса водородните връзки между двете вериги на ДНК с помощта на енергията идваща от хидролизата на АТФ. Dna B е процесивен. Така се формира преиницииращия комплекс.


Материала е изпратен от: Радка Стаматова




Изтегли материала