АкушерствоАнатомияАнестезиологияВакцинопрофилактикаВалеологияВетеринарияГигиенаЗаболеванияИммунологияКардиологияНеврологияНефрологияОнкологияОториноларингологияОфтальмологияПаразитологияПедиатрияПервая помощьПсихиатрияПульмонологияРеанимацияРевматологияСтоматологияТерапияТоксикологияТравматологияУрологияФармакологияФармацевтикаФизиотерапияФтизиатрияХирургияЭндокринологияЭпидемиология

Биосинтез ДНК - репликация

Возможны 2 пути биосинтеза ДНК в организме: репликация, репарация

Репликация: самовоспроизведение молекулы ДНК с целью передачи генетической информации. В репликации ДНК участвует сложный репликационный комплекс, который включает в себя:

1. нуклеотиды в виде трифосфатов (АТФ, ГТФ, ТТФ, ЦТФ). Они являются одновременно и структурным материалом и источником энергии.

2. ДНК-матрица – программа, по которой ДНК будет синтезироваться

3. Праймер (затравка-маленькая РНК, к которой присоединяются нуклеотиды ДНК)

4. Ферменты:

· ДНК-полимеразы - соединяют нуклеотиды в полинуклеотидную цепь.

· ДНК-рестриктазы – разрывают полинуклеатидную цепь ДНК.

· ДНК-лигазы – соединяют фрагменты ДНК

· Хеликазы – ферменты, раскручивающие молекулы ДНК

· Топоизомеразы –осуществляют кратковременные разрывы ДНК в процессе синтеза и контролируют конформацию вновь синтезированной ДНК.

· Праймазы – осуществляют синтез затравки

5. Белковые факторы

6. Ионы металлов

Репликация ДНК происходит в S-фазу клеточного цикла. Важную роль в чередовании циклов выполняют белки - циклины.

Сущность репликации сводится к соединению нуклеотидов в комплементарную анти-параллельную дочернюю цепь ДНК. В репликации выделяют 3 стадии:

· Инициация – начало синтеза

· Элонгация – удлинение цепи

· Терминация – окончание синтеза

Матрицей для синтеза ДНК являются обе ПНЦ материнской ДНК. Репликация начинается в нескольких участках материнской ДНК (точки репликации, точки Ориджины). В этих точках происходит частичный разрыв водородных связей с формированием репликационных утолщений (узелков). В последующем, при участии ферментов ДНК-рестриктаз происходит разрезание молекулы ДНК, Под действием ферментов хеликаз происходит расплетание (раскручивание) двух ПНЦ и при участии топоизомераз формируется репликационная вилка, в которой одна цепь имеет направление 5-3, А вторая 3-5. Затем на каждой из ПНЦ синтезируются дочерние нити ДНК по принципу комплементарности. Поскольку ДНК полимераза замыкает связь только в направлении 5’-3’, то на одной цепи ДНК идет синтез непрерывной (лидирующей) нити ДНК в направлении 5→3. При синтезе лидирующей цепи праймазы синтезируют праймер, а затем ДНК- полимераза присоединяет к праймеру первый ДНК-овый нуклеотид и затем по принципу комплкментрности происходит удлинение ПНЦ.

На второй материнской нити ДНК синхронно синтезируется отстающая нить ДНК, которая синтезируется в виде небольших фрагментов в направлении 5-3. В последующем эти фрагменты (фрагменты Оказаки) соединяются между собой ДНК-лигазами. Праймеры при этом расщепляются.

Таким образом, биосинтез ДНК проходит по полуконсервативному типу, при котором в новой ДНК одна цепь материнская, а другая - дочерняя.

Репарация происходит при появлении в молекуле ДНК, повреждений, искажений. Вначале распознается место повреждения, Затем ферменты рестриктазы вырезают дефектный участок, ДНК-полимеразы синтезируют отсутствующий участок, по принципу комплементарности, а ДНК-лигазы прикрепляют его к сохранившимся участкам неповреждённой ДНК.

Дата добавления: 2015-09-27 | Просмотры: 800 | Нарушение авторских прав