Биосинтез белков. Лекция № 11

Репликация ДНК.

Преемственность генетического материала в поколениях клеток и организмов обеспечивается процессом репликации (редупликации) – удвоения молекул ДНК. В рез-те этого сложного процесса, осуществляемого набором ферментов, образуется 2 двойные спирали ДНК. Эти так называемые дочерние молекулы ничем не отличаются друг от друга и от исходной материнской молекулы ДНК. Репликация происходит в клетке перед делением, поэтому каждая дочерняя клетка получает точно такие же молекулы ДНК, какие имела материнская клетка. Процесс репликации основан на ряде принципов.

1. комплементарность – каждая из двух цепей ДНК – матрица для синтеза дополняющей ее комплементарной цепи.

1. полуконсервативность. В рез-те репликации образ-ся 2 двойных дочерних спирали, каждая сохраняет (консервирует) одну из половин материнской ДНК. Вторые цепи синтезируются заново по принципу комплементарности. Дочерние ДНК ничем не отличаются друг от друга и от материнской двойной спирали.
2. антипараллельность. Две коплиментарные цепи в молекуле ДНК расположены в противоположных направлениях – антипараллельно. Ферменты могут передвигаться только в одном направлении, поэтому в процессе репликации синтез новых цепей идет антипараллельно.

1. прерывистость. Для того чтобы новые нити ДНК были построены, спираль должна быть раскручена, а родительские цепи отделены друг от друга. Но это связано с такими энергетическими затратами, которые невозможны в условиях клетки. поэтому репликация у эукариот начинается одновременно в нескольких местах молекулы ДНК. Участок между двумя точками, в которых начинается синтез дочерних цепей, называется репликоном, он является единицей репликации.

1 этап – транскрипция.

Транскрипция (считывание, списывание) – синтез и-РНК на матрице ДНК, осуществляется ферментом РНК-полимеразой.

ДНК в клетках эукариот содержится в хромосомах ядра и отделены ядерной оболочкой от цитоплазмы, где происходит синтез белков. К рибосомам – местам сборки белков – высылается из ядра несущий информацию посредник, способный пройти через поры ядерной оболочки. Таким посредником является и-РНК, т.е. происходит транскрипция. И-РНК – однонитевая молекула, и транскрипция идет с одной цепи двунитевой молекулы ДНК. По длине каждая из молекул и-РНК в сотни раз короче ДНК. И-РНК является копией не всей молекулы ДНК, а только части ее – одного гена или группы рядом лежащих генов, несущих информацию о структуре белков, необходимых для выполнения одной функции. У прокариот такая группа генов называется опероном. В начале каждого оперона – промотор – «посадочная площадка» для РНК-полимеразы. Только присоединившись к промотору, РНК-полимераза способна начать синтез и-РНК. В конце оперона – сигнал (последовательность нуклеотидов), означающий конец считывания. Готовая и-РНК отходит от ДНК и направляется к месту синтеза белков. В процессе транскрипции можно выделить 4 стадии:

1. связывание РНК-полимеразы с промотором;
2. инициация – начало синтеза;
3. элонгация – рост цепи РНК (скорость – 50 нуклеотидов в сек.);
4. терминация – завершение синтеза и-РНК.

Дата добавления: 2014-01-13