Репликация ДНК. Этапы репликации

Основные пути передачи наследственной информации.

Особенности строения митохондриальной ДНКа

Свойства и функции ДНКа

Молекулы включают 2 полинуклеотидной цепи, связанные между собой определенным образом.
Аденин – Тимин - двойная водородная связь
Гуанин – Цитозин - тройная водородная связь

А,Г- пуриновые – одно бензольное кольцо

Т,Ц - перемединовые - два бензольных кольца.
Очень важно!

· Объединение 2х полинуклеотидных цепей в молекуле ДНК: антипараллельность полинуклеотидных цепей. 5' конец одной цепи соединен с 3' концом другой

· Состав нуклеотидов в ДНК подчиняется правилам Чаргаффа- комплиментарность цепей двойной спирали

· Существует в двух формах: право-закрученной спирали B-форма, левозакрученная спираль-Z-форма, в основном природная ДНК- B-форма

· Лабильность-допускание конфармационных превращений (из B-формы в Z-форму при определенных условиях)

Свойства ДНК:

· Репликация(самоудвоение)- проходит полуконсервативным методом.

· Репарация (восстановление)

Функция: хранение и передача наследственной информации

Наследственная информация в эукариотической клетке находится в основном в ядре 99,5 %, это называется ядерная генетическая информация. Другая часть ДНКа 0,5 % находится в цитоплазме, в митохондриях.

Благодаря митохондриям ДНКа синтезируются митохондриальные белки, они могут быть источником наследственных заболеваний при мутациях митохондриального ДНКа.

Митохондриальная ДНК не связана с белками («голая»), прикреплена к внутренней мембране митохондрии и несет информацию о строении примерно 30 белков. Для построения митохондрии требуется гораздо больше белков, поэтому информация о большинстве митохондриальных белков содержится в ядерной ДНК, и эти белки синтезируются в цитоплазме клетки. Митохондрии способны автономно размножаться путем деления надвое с помощью ДНКа. Между наружной и внутренней мембранами находится протонный резервуар, где происходит накопление Н+

Наследственная информация – хранится в молекулах ДНК.

Наследственная информация- это инструкция для нормального развития и функции клетки. Роль посредника передачи наследственной информации выполняет РНК, благодаря РНК наследственная информация выводится из ядра в цитоплазму и реализуется в виде конкретного белка.

Репликация -проходит полуконсервативным путем. Для репликации цепи материнской ДНК должно произойти отделение цепей друг от друга, каждая отделившаяся цепь становится матричной (матрицей), на которых будут синтезироваться комплиментарные цепи дочерних молекул ДНК.

После каждого деления материнской клетки и репликации ее ДНК, дочерние клетки содержат молекулу ДНК, состоящую из материнской цепи и вновь синтезированной дочерней цепи.

Для того чтобы осуществилась репликация имеются на молекулах ДНК так называемые участки ори (ori-origin), они включают последовательность, состоящих из 300 нуклеотидных пар, узнаваемых специфическими белками.

Двойная спираль ДНК в этих участках разделяется на 2 цепи, образуются 2 репликационные вилки, которые движутся в противоположных направлениях от участка ori, между репликационными вилками образуется структура – называемая репликационным глазком.

С помощью фермента геликазы разрываются водородные связи и двойная спираль ДНК расплетается в точках начала репликации-точки ori.

Образующиеся при этом одинарные цепи ДНК связываются специальными дестабилизирующими белками, которые растягивают остовы цепей ДНК, делая их доступными для связывания с комплиментарными нуклеотидами.

На каждой из цепей в области репликационной вилки при участии фермента ДНК-полимераза осуществляет синтез комплиментарных цепей.

Разделение, спирально-закрученных цепей, родительской ДНК при помощи фермента геликазы вызывает появление супервитков. Но благодаря ферментам ДНК-топоизомеразы, которые перерезают одну из нитей ДНК и ослабляют напряжение, накопившееся в двойной цепи ДНК.

Еще в синтезе в процессе репликации используется ДНК-лигаза в сшивании отдельных участков ДНК в одну цепь. На одной молекуле ДНК может находиться одновременно несколько точек ori – ускорение процесса синтеза.

В каждом репликационном глазке начинают работать 2 ферментативных комплекса:

1) Комплекс перемещается в одну сторону

2) В противоположную

Ферментативный комплекс функционирует так, что одна из 2-х синтезируемых ими цепей растет с некоторым опережением – лидирующая

А вторая отстает – запаздывающая

Фермент ДНК полимераза осуществляет синтез полинуклеотида от 5” к 3” концу. Постепенно происходит удлинение цепи, такая цепь называется лидирующая. На другой цепи синтез 2-й цепи ДНК осуществляется короткими фрагментами, их называют фрагменты оказаки. В направлении от 5” к 3” по типу шитья назад иголкой. Фрагменты оказаки содержат от 1000 до 2000 нуклеотидов у прокариот, у эукариот от 100 до 200.

Синтезу такого фрагмента предшествует образование РНК затравки, длиной около 10 нуклеотидов.

С помощью фермента ДНК-лигазы, образуется фрагмент, соединенный с предшествующим фрагментом, после удаления РНК-затравки.

Этапы репликации:

Дата добавления: 2015-06-04