Консервативная репликация ДНК

Рис. 2.13. Слева- модель полуконсервативного способа репликации ДНК. Справа схематически представлены три теоретически возможных механизма репликации ДНК консервативный ]), дисперсивный (2) и полуконсервативный (3). Объяснение в тексте.

Такие же или сходные механизмы используются и для образования затравок на одноцепочечных участках, временно возникающих в районе репликационной вилки при полу консервативной репликации двуцепочечных ДНК- [c.263]

При консервативном типе репликации исходная ДНК остается неизменной во время всего процесса репликации и дочерние ДНК полностью состоят из вновь синтезированной ДНК. При полуконсервативном типе репликации в каждом акте репликации половина родительской ДНК переходит в дочернюю. Полу-консервативная схема репликации была предложена Уотсоном и Криком как логическое дополнение к созданной ими модели строения ДНК. Они предположили, что при репликации комплементарные цепи двойной спирали ДНК раскручиваются и каждая из них служит матрицей для синтеза новой цепи ДНК. Рассматривались также и другие механизмы, с помощью которых может осуществляться полуконсервативный тип репликации. [c.327]

Деление молекулы ДНК (репликация) происходит по полу-консервативному механизму и в норме всегда предшествует делению клетки. С помощью электронного микроскопа установлено, что репликация ДНК начинается в точке прикрепления кольцевой хромосомы к ЦПМ, где локализован ферментативный аппарат, ответственный за репликацию. Часто можно обнаружить, что контакт ДНК с ЦПМ осуществляется посредством мезосом. Репликация, начавшаяся в точке прикрепления, идет затем в двух противоположных направлениях, образуя характерные для кольцевой хромосомы промежуточные структуры (рис. 17). Возникающие дочерние хромосомы остаются прикрепленными к мембране. Репликация молекул ДНК происходит параллельно с синтезом [c.57]

И одну новообразованную цепь ДНК. Такой механизм репликаций назвали полуконсервативным, поскольку в каждой дочерней ДНК сохраняется лишь одна родительская цепь (рис. 28-1 и 28-2). Полученные результаты полностью исключили консервативный способ репликации, при котором одна дочерняя ДНК должна была бы содержать обе исходные цепи, а другая состояла бы из двух новосинте-зированных цепей. Опыт Мезельсона и Сталя позволил также отвергнуть так называемый дисперсивный механизм репликации, при котором каждая дочерняя цепь ДНК состоит из коротких участков как родительской, так и новообразованной ДНК, соединенных между собой случайным образом. [c.896]

Теоретически возможны еще два механизма разделения цепей в молекуле ДНК между дочерними клетками поровну, получившие название консервативной и дисперсной репликации. При консервативной репликации на двух неразделенных цепях родительской ДНК синтезируется новая молекула ДНК. Дисперсный механизм предполагает дробление молекул ДНК, в результате которого каждая отдельная цепь новых дочерних молекул содержит в себе участки как старой, так и новой цепи ДНК (рис. 11.6). [c.348]

А, Б, В сплошные линии — двунитевые молекулы ДНК, пунктирные — их копии при допущении консервативной репликации. Г антипараллельные нити ДНК (- - и —) изображены сплошными и пунктирными линиями. Стрелки — направление репликации [c.158]

Модель ДНК Уотсона и Крика сразу же позволила понять принцип удвоения ДНК. Поскольку каждая из цепей ДНК содержит последовательность нуклеотидов, комплементарную другой цепи, т. е. их информационное содержание идентично, представлялось вполне логичным, что при удвоении ДНК цепи расходятся, а затем каждая цепь служит матрицей, на которой выстраивается комплементарная ей новая цепь ДНК. В результате образуются два дуплекса ДНК, каждый из которых состоит из одной цепи исходной родительской молекулы ДНК и одной новосинтезированной цепи. Экспериментально показано, что именно так, по полу консервативному механизму, происходит репликация ДНК (рис. 26). Несмотря на простоту основного принципа, процесс репликации сложно организован и требует участия множества белков. Эти белки, как и все другие, закодированы в последовательности нуклеотидов ДНК- Таким образом, возникает важнейшая для жизни петля обратной связи ДНК направляет синтез белков, которые реплицируют ДНК. [c.44]

Поскольку в этих опытах наблюдается появление отдельных полос, а не их уширение, что соответствовало бы набору молекул с различными плотностями, результаты опытов не согласуются с представлением о дисперсивной схеме репликации. Репликация по консервативной схеме привела бы к тому, что полоса —Ы сохранялась бы после любого числа делений на среде с МЧ Наилучшим образом согласуется с полученными экспериментальными данными полуконсервативная схема. Очевидно, ДНК при репликации разделяется на две части, однако нельзя считать доказанным, что этими частями являются две антипараллельные цепи, о которых идет речь в механизме, предложенном Уотсоном и Криком. К сожалению, в описанных экспериментах нельзя исключить возможности образования агрегатов. Если агрегаты действительно образуются, то с результатами опытов может быть согласована и консервативная схема репликации. Действительно, если предположить, что молекулы ДНК образуют димеры, то все результаты легко объяснить и с точки зрения консервативной схемы репликации. Однако другие эксперименты указывают на то, что механизм, при котором происходит разделение цепей, все же наиболее вероятен. [c.329]

Эти экспериментальные наблюдения исключают возможность полностью консервативной и неконсервативной репликации. [c.69]

Фиг. 89. Полуконсервативное и консервативное распределение двух родительских полинуклеотидных цепей как возможные альтернативы при репликации ДНК

ДНК сама непосредственно вообще не реплицируется, а способна передавать информацию, содержащуюся в ее нуклеотидной последовательности, какому-то посреднику, отличному от ДНК, который в свою очередь служит матрицей для синтеза дочерних нуклеотидных цепей. Такая схема непрямой репликации, получившая некоторые экспериментальные подтверждения, привела к появлению предположения о существовании консервативного способа репликации. [c.192]

Эксперименты с использованием поперечных сшивок говорят о том, что гистоновый октамер может быть консервативным, сохраняясь целиком на протяжении всего цикла репликации. Остаются ли старые октамеры связанными в каком-либо определенном порядке с дуплицированными ДНК Например, все ли старые октамеры [c.370]

ДВОЙНОЙ спирали, и одной вновь синтезированной цепи. С другой стороны, можно представить себе гипотетические механизмы репликации ДНК, которые не предсказываются моделью двойной спирали, а именно 1) консервативный способ репликации, при котором родительская ДНК полностью сохраняется, а дочерние молекулы ДНК полностью синтезируются заново, и 2) дисперсный способ, при котором обе дочерние молекулы ДНК синтезируются заново, а родительская молекула распадается на нуклеотиды, которые могут входить или не входить в состав дочерних молекул. [c.109]

Важнейшим допущением в рамках модели, проиллюстрированной на рис. 14.1, является представление об образовании рекомбинантных молекул ДНК за счет разрыва и воссоединения цепей родительских молекул. Этот процесс происходит независимо от процесса полуконсервативной репликации ДНК. Консервативная природа рекомбинации была впервые выявлена при работе с фагом X. [c.134]

Рис. 28-1. Принцип эксперимента Мезельсона-Сталя, целью которого было выбрать один из двух возможных механизмов репликации тяжелой [ К] ДНК (обозначена черным цветом), когда репликация происходила в среде с легким изотопом азота [ Н]. Легкие цепи ДНК обозначены красным цветом. А. Консервативный механизм репликации. Если бы репликация протекала по этому механизму, то одна из двух дочерних двухцепочечных молекул содержала бы две легкие , а другая-две тяжелые цепи. Последующее удвоение дочерних молекул должно было бы привести к появлению четырех двухцепочечных молекул, одна из которых была бы тяжелой , а три других- легкими гибридные ДНК при этом не образуются. Б. Полуконсервативный механизм репликации. При этом типе репликации каждая из двух дочерних двухцепочечных молекул ДНК должна была бы содержать одну родительскую ( тяжелую ) цепь и одну легкую цепь. Последующее удвоение дочерних молекул приводило бы к образованию двух гибридных и двух легких молекул ДНК.

Поскольку для этих типов рекомбинации степень сайт-специфично-сти варьирует в широких пределах, для классификации процессов рекомбинации, отличных от общей рекомбинации, можно опираться на более характерные признаки. Отличают рекомбинационные процессы, связанные или не связанные с репликацией ДНК. Так, интеграция профага-это консервативный процесс, в котором формирование рекомбинантных структур происходит при участии только заранее образовавшихся молекул ДНК. С другой стороны, считается, что для осуществления большинства транспозиционных событий требуется репликация ДНК. [c.152]

Какой результат получили бы Меселсон и Сталь, если бы репликация ДНК бьша консервативной Укажите предполагаемое распределение молекул ДНК после 1-й и 2-й генераций в случае консервативной репликации (т.е. когда родительская двойная спираль не расходится). [c.45]

Через 1,0 генерацию половина молекул будет N— N, а другая половина N— N. Через 2,0 поколения четверть всех молекул будет N — N, остальные три четверти N— N. Гибридные молекулы N —при консервативной репликации обнаруживаться не будут. FAD, СоА, NADP [c.356]

Исходя из модели ДНК Уотсон и Крик выдвинули гипотезу, согласно которой, две нити ДНК расходятся (в определенный период жизни клетки) и каждая из них индуцирует синтез себе комплементарной нити [126]. Однако вначале было неясным, становится ли молекула ДНК действительно деспирализованной (полуконсервативный способ репликации) или она остается в виде исходной спирали (консервативный способ репликации ДНК), а, возможно, молекула ДНК расщепляется на фрагменты, которые затем копируются (дисперсивный метод репликации). [c.93]

Результаты этих опытов не совместимы ни с консервативным, ни с дисперсивным механизмом репликации ДНК они согласуются с представлением о полуконсервативном механизме. При репликации цепи раскручиваются и расходятся. На каждой одиночной цепи происходит синтез новой комплементарной цепи. В этом процессе участвуют ДНК-по-лимеразы. Функция их проста они связывают между собой нуклеотиды, расположившиеся путем спаривания оснований в правильном порядке, и таким образом синтезируют новую полинуклеотидную цепь. Биохимические механизмы показаны на рис. 2.15 и поясняются в подписи к этому рисунку. С подробностями можно ознакомиться в учебниках по молекулярной биологии. [c.38]

Однако было выдвинуто и иное предположение [11—13]. Возможно, что в быстроделящихся клетках ДНК состоит из четырех цепей и ее репликация происходит консервативным путем. Тогда субъединицы гибридной ДНК — это не одинарные цепи, а двойные спирали, причем отдельные цепи двойных спиралей остаются при плавлении соединенными вместе. Чтобы выяснить этот вопрос, была предпринята попытка [14] изучить в ш елочной среде процесс плавления гибридной ДНК, одна из субъединиц которой [c.196]

Если ДНК представляет собой генетический материал, то возникает весьма важный вопрос каким образом ДНК реплицируется столь точно, что при передаче генетических признаков очень редко возникают ошибки Так как количество ДНК, приходящееся на гаплоидный набор хромосом, есть величина постоянная, делящаяся клетка должна синтезировать ДНК- Для того чтобы наследственная информация, содерлсащаяс в ДНК, была передана без ошибок, вновь синтезированная ДНК должна представлять собой точную копию исходной. На фиг. 61 изображены схемы двух предполагаемых типов репликации ДНК консервативного и полуконсервативного. [c.327]

Для объяснения процесса репликации ДНК были выдвинут три гипотезы. Одна из них получила название полуконсервативной репликации и описана выше. Две другие известы как консервативная реплика1Ц1я и дисперсивная репликация. [c.165]

Нарисуйте схемы распределения различных типов ДНК в гратенте плотности, которые обнаружили бы Мезелсон и Сталь для двух первых поколений клеток, если бы были верны гипотезы консервативной и / сперсивной репликации. [c.165]

Не вызывало никаких сомнений, что существование постулированного Уотсоном и Криком механизма репликации должно быть отражено в особом распределении вещества родительской молекулы ДНК в дочерних молекулах. Откровенно говоря, такой способ распределения никто не мог бы представить себе до открытия комплементарной двойной спирали. Поскольку две родительские полинуклеотидные цепи разделяются, выполняя роль матриц для роста новых цепей, атомы родительской двойной спирали равномерно распределяются в двух дочерних молекулах первого цикла репликации. Однако в последующих циклах репликации не должно происходить дальнейшего перераспределения атомов исходной родительской ДНК, так как целостность индивидуальных полинуклеотидных цепей родительских молекул ДНК не нарушается в процессе репликации. Например, среди четырех дочерних двойных спиралей, образовавшихся во втором цикле репликации, две должны содержать по одной родительской полинуклеотидной цепи и по одной синтезированной de novo, две же другие будут состоять целиком из неродительского вещества. Говоря более точно, в каждой из 2s дочерних двойных спиралей, образованных в g синхронных циклах репликации родительской молекулы ДНК, одна цепь будет синтезирована в самом последнем цикле, а комплементарная ей цепь будет синтезирована с вероятностью 2 в -м цикле перед последним. Такой способ распределения родительских атомов получил название полуконсервативного в отличие от консервативного распределения, при котором в процессе репликации сохраняется целостность всей родительской двойной спирали. При консервативном способе репликации среди дочерних молекул ДНК, образованных в результате g циклов репликации, всегда должна быть одна и только одна двойная спираль, по- [c.190]

В 1959 г. Д. Пратт сумел показать, что большинство, если не все бромурациловые ревертанты г+, образуемые мутантами гП (которые были индуцированы аналогами оснований), возникают в виде гетерозигот гП/г" , которые позднее расщепляются на гомозиготные ревертанты г" ". Чтобы продемонстрировать это, к бактериям, зараженным мутантным фагом Т4гП, непосредственно перед окончанием скрытого периода внутриклеточного развития фага добавляли бромурацил и первые инфекционные частицы, появившиеся в клетках непосредственно после окончания скрытого периода, высвобождали путем искусственного лизиса клеток. Такая методика постановки опыта гарантировала, что все ревертанты / +, возникшие и извлеченные из фонда предшественников фаговой ДНК во время короткого воздействия мутагена, образовались исключительно в самом последнем цикле репликации. Ошибка копирования, восстановившая у них в соответствующем участке ДНК генетическую информацию дикого типа г+, произошла настолько поздно, что больше и и одного цикла репликации произойти уже не могло (а это значит, что не могло произойти и расщепления на гомозиготные мутантные структуры). Такого рода опыты показали, что свыше 80% всех ревертантов г, возникших в результате кратковременного контакта с бромурацилом, действительно представляет собой мутационные гетерозиготы, несущие как исходный аллель г, так и ревертировавщий к дикому типу аллель г" . Следовательно, в полном соответствии с механизмом Уотсона и Крика и вопреки механизмам, предусматривающим консервативное распределе- [c.325]

Для некоторых лямбдоидных фагов (один из которых лямбда) была также определена нуклеотидная последовательность участков начала репликации. Оказалось, что они родственны между собой, однако отличаются от со-ответствуюшей области бактериальной ДНК. Теоретически фаговые области начала репликации способны образовывать клеверные листы (с более тесно расположенными ответвлениями). Как показано на рис. 31.8, консервативная последовательность находится справа от потенциального места этой структуры. Такая последовательность присутствует в ДНК Е. соИ, лямбда и другого фага, G4. Если допустить, что именно консервативные последовательности выполняют функции участков начала репликации, то следует отметить их вторичную структуру, которая скорее всего узнается именно благодаря своей структуре, а не нуклеотидной последовательности. [c.399]

Модель двойной спирали ДНК была предложена в 1953 г. и знаменовала рождение новой науки - молекулярной биологии. Однако прошло пять лет, прежде чем были получены первые убедительные экспериментальные подтверждения модели Уотсона-Крика в работах Мэтью Ме-зелсона и Франклина Сталя. В этих экспериментах было показано, что в точном соответствии с предсказаниями модели репликация ДНК происходит полуконсервативно каждая дочерняя молекула ДНК состоит из одной интактной (консервативной) цепи, полученной от родительской [c.108]

Информация, хранящаяся в ДНК, организуется, реплицируется и считывается разнообразными белками, связывающимися с ДНК (ДНК-связанные белки). Некоторые из этих белков связываются по всей длине молекулы относительно неспецифически и участвуют в ее упаковке, не мешая при этом функционированию других белков. Эти упаковывающие белки будут обсуждены ниже (см. разд. 9.1.17). Другие белки объединяются с определенными короткими последовательностями ДНК. которые часто в ходе эволюции оказываются в различных геномах консервативными (см. рис. 10-34). Такие сайт-специфические ДНК-связывающие белки имеют самые разнообразные функции. Некоторые из них, вероятно, участвуют в сворачивании длинной молекулы ДНК с образованием различных доменов, другие способствуют инициации репликации ДНК многие из них контролируют транскрипцию генов. Каждый тип клеток многоклеточного организма содержит разнообразную смесь таких регуляторних белков. Действуя совместно, они определяют характер экспрессии различных генов (см. разд 10.2.8). [c.101]

УФ-света. Если бактерий, выращенных на среде переносили на среду с N и давали им делиться только один раз, то ДНК, экстрагированная из них, собиралась только в одной зоне, поглощающей УФ-свет. Положение вновь синтезированных молекул оказывалось промежуточным — между тяжелой и легкой ДНК. Этот результат исключает консервативный механизм репликации Если бактериям давали делиться на обычной среде дважды, то появлялся пик легкой ДНК и сохранялся пик ДНК промежуточной плотности, не исчезавший и при последующих делениях. Этот результат противоречит дисперсионному механизму репликации. Таким образом, именно полуконсервативный механизм лежит в основе репликации ДНК. В соответствии с этим механизмом ДНК, появляющаяся после первого деления клеток на обычной среде и занимающая промежуточное положение в градиенте плотности, должна представлять собой фракцию гибридных молекул. Тогда одна нить (старая) должна содержать только N, а другая (новая) — только N. Чтобы в этом убедиться, нужно суметь разделить старую и новую нити. Сделать это сравнительно просто нужно нафеть ДНК до 100°С. [c.124]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология