4. Химия синтеза
ДНК и РНК
Копируемый нуклеотид
выбирается на основе
комплементарности
матричной цепи
Направление синтеза
нуклеиновых кислот: от 5’-
конца к 3’-концу
5. Скорость репликации
Replicare (лат.) - копировать
У Escherichia coli 30,000 пар
оснований/мин
У человека 3,000 пар оснований/мин
Частота ошибок при репликации 10-9
6. Очень важный процесс
У человека в процесс репликации вовлечено
около 160 белков
Известно более 80 генетических заболеваний,
связанных с нарушением системы репликации
Как минимум 14 применяющихся лекарств
взаимодействуют с аппаратом репликации
Для того, чтобы из одной клетки вырос
человек, необходимо порядка 5*1012 делений
Каждую секунду в нас происходит около 25*106
делений
21. DNA-polymerase I
Артур Корнберг
Нобелевская премия по физиологии и медицине 1959
«За открытие механизмов биосинтеза ДНК и РНК»
(вместе с С.Очоа)
Мутант по polA
живет!
Как такое
может быть?
24. Топоизомераза I обратимо вносит
одноцепочечные разрывы в ДНК
Топо I ковалентно
связывается с ДНК,
внося
одноцепочечный
разрыв
Fig 5-3 Chemistry of DNA Replication
Реакция обратима
Spontaneous
reversal
25. Топоизомераза II
(3)
Модель работы топоизомеразы II.
Топо II ковалентно связывается с обоими цепями ДНК дуплекса и вносит
временный двуцепочечный разрыв.
Топо II связывается с местом пересечения ДНК и использует энергию АТФ для:
(1) Создания двуцепочечного разрыва,
(2) «Протаскивания» второго дуплекса ДНК через образовавшийся разрыв,
(3) Восстановления разорванной цепи.
28. Репликация генома митохондрий
H H HL
L L
H
LL
H
L
H
new H
2 ориджина репликации: для
каждой цепи ДНК
Синтез новой H цепи запаздывает
по отношению к синтезу новой L
цепи.
1. Короткий РНК-праймер
синтезируется праймазой
2. 3’ OH удлиняется ДНК полимеразой
Дуплекс
Частичный дуплексКольцевой
дуплекс
L
L
29. Репликация фага ΦΧ174
(+) цепь Репликативная
форма (RF):
дц плазмида
(+)
(+)
(+)
репликация
Синтез
«запаздывающей
цепи»
(+)-цепь упаковывается в
фаговую частицу
Репликация по принципу катящегося кольца
31. Ориджины у эукариот
Самая большая хромосома у дрозофилы
6,5*107 пар оснований (п.о.)
Скорость репликации – 2,6*103 п.о./мин
При наличии только одного ориждина
двунаправленная репликация заняла бы
8,5 дней, но она проходит за 3-4 минуты.
В хромосоме около 7’000 ориждинов
Репликация строго регулируется
клеточным циклом
34. Проблема концов
хромосом
При репликации
линейных хромосом 5’-
конец запаздывающей
цепи всегда короче
исходной матрицы
Если ничего не
предпринимать, то
через N-ное число
делений хромосома
исчезнет
36. Белок как праймер
Аминокислоты серин
и треонин содержат
гидроксильную
группу
Посредством
эфирных связей
через остаток
фосфорной кислоты
белок может быть
подсоединен к
нуклеотиду
39. Что надо запомнить
Ориджин репликации
Консенсус
Направление синтеза ДНК/РНК: от 3’-конца к 5’-концу
Фрагменты Оказаки
Ведущая и запаздывающая цепи (leading/lagging)
Репликационная вилка (вилка репликации)
Проблема репликации концов линейных хромосом
