|
В тканях активна пирофосфотаза и пирофосфат расщепляется до фосфорной к-ты
Репликазный комплекс – сложная надмолекулярная структура, в которую входят не только белки и ферменты, но и часть ферментов, не обладающих протеолитической активностью.
в S-фазе клеточного цикла на каждой хромосоме работает одновременно от 20 до 80 репликазных комплексов, обеспечивающих удвоение отдельных участков хромосомы. Размер этих участков автономной репликации, так называемых репликационных единиц или репликонов, составляют от 30 000 до 300 000 тысяч пар нуклеотидов, что в среднем равняется величине одной петле хроматина.
Этапы синтеза
· подготовительный
1. в ходе этого этапа происходит перестройка хроматина, за счет верификации гистоновых белков,
инициируется этот процесс воздействием на к-ку факторов роста и реализуется с участием белков циклина, а также циклин-зависимых киназ
2. формирование пререпликационных комплексов сайтов инициации репликации х-м
3. формирование репликаационных комплексов
· собственно синтез или репликация ДНК
1..инициация репликации каждой из материнских цепей α-ДНК-полимеразой (а вообще их 5 типов), за счет ее работы появляется репликационная вилка
2. Элонгация репликации – удлинение ведущей или лидирующей цепи (это цепь идущая в направлении 3’ à5’) и отстающей цепей, которые обеспечивают две ДНК –полимеразы, входящие в состав ___ - это ДНК-полимеразой эпсилон, работающая на лидирующей, и ДНК-полимеразой дельта – на отстающей цепи
3. Удаление праймеров (затравок)
Праймеры удаляются однократно на ведущей цепи, поскольку для работы ___ ДНК-полимераы нужен только один праймер, и многократно удаляются в составе фрагментов Оказаки (длина каждого фрагмента примерно равна размеру нуклеосомы)
4. Комбинация синтеза
· Пострепликационный процессинг
Событие, происходящее с ДНК и хроматином, после прохождения репликазного комплекса того или иного участка молекулы.
Он включает:
· Миноризация части нуклеотида дочерних цепей (в составе ДНК 3% минорных)
· Сборка нуклеосом
· Формирование третичной структуры новообразованной ДНК с участием гистоновых и негистоновых белков
Инициация
Двойная спираль ДНК раскручивается при помощифермента ДНК-хеликазы, причем это отдельный фермент, способный растрепать двойную спираль, используя энергию АТФ, т.е. он разрушает водородные связи между комплементарными азотистыми основаниями, т..е непосредственно раскручивает
Обратное самопроизвольное скручивание предупреждается присоединением к одиночным цепям ДНК специальных ДНК-связывающих белков RPA
Работа ДНК-топоизомераз 1 и 2 типа предотвращает образование супервитков, которые возникают в результате расплетения двойной связи хеликазами, т..е топоизомеразы выполняют ф-ию шарнира, они входит в состав репликазного комплекса и работают впереди репликационной вилки по направлению ее движения
Начало синтеза:
На каждой из материнских цепей, т.е. на лидирующей и отстающей α–ДНК-полимераза синтезирует своей праймазной субъединицей олигорибонуклеотид (праймер/ затравка)
У прокариот есть специальный фермент – праймаза;
У эукариот праймаза – структурная единица α–ДНК-полимераза
Праймер – 10-12 рибонуклеотидных остатков
Кроме того α–ДНК-полимераза удлиняет праймер еще примерно двумя – тремя десятками дезоксирибонуклеотидов (за счет других полипептидных цепей)
α–ДНК-полимераза не обладает ф-ией коррекции ошибок репликации
ЭЛОНГАЦИЯ
Ведущая цепь – дочерняя цепь ДНК, направление синтеза которой совпадает с направлением движения репликационной вилки. Синтез ее ведется непрерывно. Синтезируется ДНК-полимеразой эпсилон, для которой характерна высокая процессивность, обусловленная соединением фермента с белком, выполняющим функцию «скользящего зажима» (clamp, обозначается также как PCNA).
Скользящий зажим надевается на ДНК белком-погрузчиком, который входит в состав репликазного комплекса
Данный фермент обладает функцией «коррекции ошибок», т.е. не только строит нуклеотидную цепь, но и пятится назад, проверяет правильность включения, и если включен ошибочно, то исправляет
Отстающая цепь – дочерняя цепь ДНК, направление синтеза которой противоположно направлению движения репликационной вилки. Синтез ее происходит прерывисто, в виде фрагментов Оказаки (правая часть рисунка). Синтезируется ДНК-полимеразой дельта, для которой также характерна высокая процессивность, обусловленная соединением фермента с белком, выполняющим функцию «скользящего зажима» (clamp, обозначается также как PCNA). Обладает функцией «коррекции ошибок»
_____ обеспечивает согласованное направление движения репликационной вилки, перемещение репликарного комплекса, который синтезирует отстающую цепь, формирование новых фрагментов Оказаки происходит на петле материнской цепи, которая формируется в области репликационной вилки
Субстратом для работы ДНК-полимераз является
· дАТФ
· дГТФ
· дЦТФ
· дТТФ
в каждом цикле -_____ в активный центр фермента попадает один из 4-х нуклеотидов, причем попадает в случайном порядке, если его азотистое основание комплементарно азотистому основанию нуклеотида матрицы, он встраивается в растущую цепь, если нет, то покидает активный цепь
обладают эндонуклеазной активностью (т.е. пятятся назад и исправляют ошибки)
Синтез дочерних цепей ДНК происходит только в направлении 5‘-- 3’, т.е. все ДНК-полимеразы способны работать только в одном направлении
При этом работают они противоположным образом ориентированной матричной цепи
Удаление праймеров
Дельта-ДНК-полимераза при синтезе очередного фрагмента Оказаки, доходит до праймера предыдущего фрагмента Оказаки, но не останавливается перед ним, а продолжает удлинять цепь ДНК, при этом рибонуклеотиды праймера вытесняются с материнской ДНК и все объем (?) праймера поднимается на материнской ДНК
Этот конец обозначают как висящий/свисающий/хлопающий фрагмент
Специальный фермент ФЭП-эндонуклеаза (FEN1) соединяется с этим фрагментом и отрезает его
На последнем этапе единичный межнуклеотидный разрыв ликвидируется ДНК-лигазой, которая входит в состав репликазного комплекса