Самоподвоення ДНК

Для молекул ДНК характерна такая уникальное свойство, как способность к самоудвоения (репликации, редупликации). Репликация - процесс самоподвоення ДНК, который обеспечивает точное копирование генетической информации и передачи ее из поколения в поколение. Механизм репликации у организмов разных классов несколько отличается, однако основа его одинакова для всех. Основными принципами репликации являются:

комплиментарность - до нуклеогидив каждого материнского цепи присоединяются свободные нуклеотиды на основе А = Т, а Г = Ц;

напивконсервативнисть - каждая из двух дочерних молекул ДНК получает одну цепь от материнской молекулы, а второй синтезируется из нуклеотидов,

антипараллельность - на ведущем цепи синтез осуществляется в одном направлении, а на отстающем - в обратном.

Репликация - сложный многоэтапный процесс, в котором участвуют многие ферменты, он требует много времени и больших энергетических затрат клетки. Процесс начинается с того, что ферменты (ДНК-топоизомеразы) раскручивают спиральную молекулу ДНК, после чего к ней присоединяются белки, которые не дают молекуле снова свернуться.

Фермент ДНК-геликазы и дестабилизирующие белки расщепляют ДНК на два отдельных цепи с образованием Репликационный вилки. К цепи присоединяется ДНК-праймаза и ДНК-полимераза, которые катализируют образование новых цепей. ДНК-полимераза также способна исправлять возможные ошибки репликации и проверять комплиментарность. Синтез новых цепей происходит асимметрично, то есть один из них синтезируется непрерывно, по ходу разъединения молекулы ДНК геликазы, другой цепь строится в противоположном направлении - против направления действия геликазы, поэтому происходит короткими фрагментами, которые называются фрагментами Оказаки, в честь японского ученого которые открыл. Фрагменты Оказаки соединяет между собой фермент ДНК-лигаза. Таким образом, из одной молекулы ДНК образуются две идентичные, которые после окончания процесса репликации спирализуються. В эукариот репликация происходит перед делением клетки, у прокариот - в течение всего жизненного цикла. Итак, основными стадиями репликации являются:

I. Инициация - начало репликации:

1) образование Репликационный вилки (участвуют фермнты и белки, расплетают спираль и стабилизируют раскрученные цепи)

2) присоединение ферментов, которые катализируют процесс наращивания новых цепей.

II. Элонгация - наращивание цепей ДНК полимеразоюу направлении 3-5 ':

1) синтез на лидирующем цепи (3-5 ') ДНК, осуществляется непрерывно;

2) синтез на отстающем (5'-3 '), который осуществляется фрагментарно (фрагментами Оказаки)

III. Терминация - завершение репликации:

1) созревания - ферменты-рестриктазы удаляют праймеры, без которых не могла вступить в действие ДНК-полимераза;

2) сшивания - соединение лег замы отдельных фрагментов ДНК.

 
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   След >