DNA replikasyonu, DNA eşlenmesi

1. DNA REPLİKASYONU
Resul ÖZBİLGİÇ

2. Replikasyon Başlangıç Noktası
13 bazlık 3 tekrar
dizisi
dnaA proteininin bağlanma bölgesi
~250 bç

3. Replikasyon Başlangıç Noktası
dnaA kutusu
dnaA kutusu
dnaA kutusu
dnaA kutusu
?

4. DNA’nın Açılması
AT’ce zengin bölgeler dnaA kutusu
dnaA proteini
helikaz
helikaz
DNA giraz
kinolon

5. DNA’nın Açılması
DNA polimeraz
helikaz
ϒ kompleksi
DNA polimeraz

6. DNA Polimeraz
 Polimerazlar, nukleotidleri bir araya getiren enzimlerdir. Bakteri hücrelerinde, hem
DNA replikasyonunda hem de DNA onarımında farklı rolleri olan çeşitli DNA
polimerazlar vardır.
 DNA polimeraz DNA’yı sadece 5’ 3’ yönünde sentez edebilir !!!
 İkili sarmalın duplikasyonundan tek bir replikasyon çatalı sorumludur.
 SONUÇ: yeni ipliklerden sadece bir tanesinde Replikasyon sürekli, diğerinde ise parçalı
yapılabilir.
 Tek parça halinde yapılan iplik önden giden ve kesintili olarak yapılan iplik ise arkadan
gelen olarak nitelendirilir.

7. Replikasyon Çatalında Kesintili ve Kesintisiz DNA Sentezi
Replikasyon çatalında DNA polimeraz DNA’yı her zaman 5’-3’ yönünde sentez eder. Bu nedenle yeni
ipliklerden biri kesintili (yani kısa parçalar halinde) olarak yapılırken (arkadan gelen iplik) diğer iplik ise
(önden giden iplik) kesintisiz (sürekli) olarak yapılır.
önden gelen iplik
arkadan gelen iplik
kesintili replikasyon
kesintisiz replikasyon
okazaki
fragmenti

8. İplik oluşumunun başlaması için kısa bir RNA primerinin sentezi gerekir.
Yeni bir ipliğe başlamak için DNA polimeraz, başka bir enzim tarafından yapılan
kısa RNA primerini kullanır.
Primaz (DnaG proteini) adı verilen özel bir RNA polimeraz, bakteride DNA sentezi
sırasında iplik başlatılmasından sorumlu olan RNA primerlerini yapar.
Önden giden ipliğin bir kere başlatılması yeterlidir, arkadan gelen iplik kısa
parçalar halinde yapıldığından ve her yeni bölüm yapıldığında yeni bir
RNA primerin eklenmesi gerekir. DNA polimeraz, her bir RNA primerinden
başlayarak yeni DNA iplikleri oluşturmaya başlar.
RNA Primerinin Eklenmesi
RNA primaz
topoizomeraz
helikaz
SSB protein

9. Nukleotidlerin Polimerizasyonu
• DNA ya da RNA olsun, tüm nükleik asitler 5’-3’
yönünde sentez edilir.
• Yeni nükleik asitler uzayan zincirin 3’- ucundaki
hidroksil grubuna eklenir. DNA sentezinin
öncülleri, deoksiribonukleosid 5’-trifosfatlardır
(deoksi-NTP’ler) dATP, dGTP, dCTP ve dTTP.
Deoksiribozdan dışarı doğru, üç fosfat grubu alfa,
beta ve gamma fosfatlar olarak tasarlanmıştır.
• Polimerizasyondan sonra, alfa ve beta fosfatlar
arasındaki yüksek enerjili bağlar kopar ve
polimerizasyonu yürütecek enerjiyi ortaya
çıkarır.
• En dıştaki iki fosfat (beta ve gamma fosfatlar)
pirofosfat molekülü olarak açığa çıkarlar.
• Yeni gelen nukleotidin en içteki fosfatı (alfa
fosfat) ve uzayan zincirin ucundaki bir önceki
nukleotidin 3’-hidroksil (3’-OH) grubu arasında
yeni bir bağ kurulur.

10. DNA Replikasyonunun Sona Ermesi
Replikasyon iki replikasyon çatalının
DNA üzerinde karılaştıkları yerde sona
erer.
Bu bölge replikasyonun çatalının daha
ileri gitmesini engelleyen birkaç ter
bölgesiyle sarılmıştır.
Ter bölgeleri asimetrik olarak hareket
eder terC, terB ve terF çatalların saat
yönünde hareketini engellerken terA,
terD ve terF saat yönündeki hareketini
engellerler.

11. • Halkasal DNA’nın replikasyonu sona
erdiğinde, iki yeni halka fiziksel
olarak birbirine geçmiş ya da zincir
oluşturmuş olabilir.
• Bu tür zincirleşmeler her yavru
hücrenin hücre bölünmesyle tek bir
DNA alabilmesi için birbirinden
ayrılması gerekir.
• Birbirine geçmiş halkalar
topoizomeraz IV tarafından
çözdürülür.
• Topo IV replikasyon çatalının
arkasında bulunur ve replikasyon
ilerledikçe yeni oluşturulmuş DNA’yı
ayırır.
Yeni Oluşan DNA’ların Ayrılması
replikasyon
topoizomeraz IV

12. E.coli’ de replikasyon süresi 40 dakika sürerken, bölünme süresi 20 dakikadır.
NASIL ?

13. ÇÖZÜM