также Вилка репликативная

Ферменты и другие белки, вовлеченные в процесс полуконсервативной репликации, представляют собой лишь небольшую часть всех белков, участвующих в метаболизме молекул ДНК. Существуют другие ферменты, входящие в систему репарации-устранения и замены неправильных или поврежденных нуклеотидов, удаленных от репликативной вилки. Некоторые из этих ферментов участвуют также в рекомбинации вместе со специализированными ферментами, функциональная роль которых сводится только к обеспечению рекомбинационных процессов. [c.103]

Одна из проблем связана с тем, что ДНК-полимеразы способны присоединять новые мономеры только к З -концу ДНК. Мы уже видели, что при репликации хромосомы Е. соИ обе цепи в месте нахождения репликативной вилки реплицируются одновременно. В то же время мы знаем, что в двухцепочечной ДНК цепи антипараллельны. Это означает, что рост дочерних цепей также должен происходить антипараллельно. В репликативной вилке находятся З -конец одной растущей цепи и 5 -конец другой. Из того что ДНК-полимераза может присоединять нуклеотиды только к З -концу и не может присоединять их к 5 -концу, следует, что ДНК-полимераза способна удлинять только одну из двух растущих цепей в направлении движения репликативной вилки. Тогда возникают вопросы. Быть может, существуют два класса ДНК-полимераз, и представители одного из них присоединяют остатки только к З -концу, а другого-только к 5 -концу Или же существует такая ДНК-полимераза, которая может удлинять цепь как с 5 -, так и с З -конца Или же, наконец, одна из цепей реплицируется ферментами, движущимися в направлении, противоположном направлению движения репликативной вилки [c.903]

Полимеризация дочерней ДНК на матрице ДНК приводит к ее удвоению или репликации. Для реализации механизма репликации необходима матрица — расплетенная цепь ДНК, субстраты, участвующие в полимеризации ДНК, ферменты, катализирующие этот процесс, ионы Mg " , а также белковые факторы, обеспечивающие деспирализацию двухнитевой ДНК. У прокариот ДНК имеет форму кольца, причем в определенном оп-сайте (origin — начало репликации) цепи расходятся и образуются две репликативных вилки, движущиеся в противоположньгх направлениях. У эукариот имеется большое число оп-сайтов, и репликация проходит одновременно на многих участках ДНК. В точках начала репликации отмечено большое количество А=Т пар оснований, соединенных всего лишь двумя водородными связями, что способствует более легкому разрыву и расхождению цепей. [c.450]

От З -конца праймера начинается синтез новой цепи ДНК при помощи ДНК-полимеразы III. Синтез идет в направлении 5 3 одновременно на обеих цепях матрицы. Учитывая тот факт, что цепи ее антипараллельны, новосин-юзированные цепи также должны были бы расти в противоположных направлениях при помощи двух различных ферментов. На самом же деле, как показано выше, обнаружена одна ДНК-полимераза, катализирующая рост цепи в направлении 5 3. А. Корнберг в связи с этим выдвинул предположение о том, что на одной из цепей синтез должен быть прерывистым. Это в дальнейшем блестяще подтвердил в эксперименте японский исследователь Р. Оказаки. Было установлено, что на одной цепи направление синтеза совпадает с направлением движения репликативной вилки (рис. 28.1). Эта цепь называется лидирующей. Цепь, направление синтеза которой противоположно движению репликативной вилки, называют отстающей, и синтез этой цепи имеет прерывистый характер. [c.452]

Элонгация синтеза осуществляется ДИК-полимеразами. В клетках эукариот известно три типа ДНК-полимераз а, р и -у- Предполагается, что репликацию основной клеточной ДНК осуществляет полимераза а, репарацию повреждений — полимераза р, а репликацию ДНК митохондрий полимераза у. Так же как и у прокариот, в репликативной вилке одна из цепей является ведущей (лидирующей), а другая — отстающей (запаздывающей) (рис. 234). Лидирующая цепь синтезируется непрерывно, тогда как запаздывающая — фрагментами Оказаки. Эти фрагменты также инициируются короткими РНК, которые синтезируются, по-видимому, РНК-поли-меразой 1. В распространении реп.1икативной вилкм принимают участие дестабилизирующие двойную спираль ДНК-связывающие белки. [c.411]

Рис. 28-3. Репликация хромосомы Е. соН. А. Схематическое изображение меченной тритием хромосомы Е. oli в ходе репликации. Б. Интерпретация процесса репликации (новосинтези-рованные дочерние цепи обозначены красным цветом). Согласно одной модели, от точки начала репликации движется только одна репликативная вилка. Согласно другой модели, в точке назала репликации возникают две репликативные вилки, которые движутся в противоположных направлениях до встречи друг с другом. Хромосомы Е. соИ и других бактерий, а также многих ДНК-содержащих вирусов реплицируются в соответствии со второй моделью.

Очевидно, репликация эукариотической ДНК, которая организована в нуклеосомы и находится в составе хроматиновых волокон, должна быть гораздо более сложной, чем репликация бактериальной хромосомы. Чтобы выяснить, как протекает репликация ДНК у эукариот, были проведены радиоавтографи-ческие эксперименты, аналогичные опытам Кэрнса по репликации Е. соИ. Эти эксперименты показали, что эукариотическая ДНК также реплицируется в двух направлениях, но репликативные вилки движутся очень медленно, раз в 10 медленней, чем у Е. соН. Если бы на каждую хромосому приходилась тол.ко одна пара репликативных вилок, то из-за 6ojtt-ших размеров эукариотических ДНК их репликация продолжалась бы почти два месяца. Оказалось, что репликация эукариотической ДНК начинается одновременно во многах точках (число которых, вероятно, превышает тысячу). Из каждой [c.898]

С другом в одну цепь. Благодаря этому открытию удалось показать, что одна из цепей ДНК реплицируется непрерывно в направлении 5 3, т. е. в направлении движения репликативной вилки эту цепь называют ведущей. Другая же цепь синтезируется прерывисто с образованием коротких фрагментов, также за счет присоединения новых мономеров к З -концу, т.е. в направлении, противоположном движению репликативной вилки. Затем фрагменты Оказаки с помощью ферментов спшваются друг с другом, образуя вторую дочернюю цепь, называемую отстающей (рис. 28-10). Как позже было показано, фрагменты Оказаки образуются не только в бактериальных, но и в животных клетках, правда в последних они гораздо короче-их длина не превышает двухсот нуклеотидных остатков. [c.904]

Если роль расплетающего белка в репликационной вилке приписывается белку Rep правильно, то возникает вопрос, каким образом мутанты гер реплицируют бактериальную ДНК, не обладая способностью разделять цепи ДНК фага фХ174. Жизнеспособность фага М13 также ависит от R p-белка в мутантных клетках гер потомство (одноцепочечной) фаговой ДНК не может быть получено из кольцевой молекулы, имеющей репликативную форму. Однако если в ДНК фага М13 внедрен фрагмент Е. соН, содержащий область инициации, то ДНК реплицируется, Следовательно, ДНК двух указанных фагов нуждается в белке Rep для репликации, а ДНК бактериальной клетки способна реплицироваться без него. У Е. соИ, по-видимому, существует какой-то другой (неизвестный) механизм, с помощью которого происходит инициация разделения цепей и далее цепи поддерживаются в разделенном состоянии. [c.425]

В эукариотических клетках были обнаружены три вида ДНК-поли-меразной активности. Фермент Pola служит основной полимеразой, вовлеченной в синтез ДНК в репликативной вилке. Фермент Роф, судя по всему, участвует главным образом в репарационных процессах, а Poly-это единственная полимераза, обнаруженная в митохондриях, используемая, вероятно, для репликации митохондриального генома. Для функционирования всех трех видов полимераз требуется наличие З -ОН-затравочного конца. Было показано также участие РНК-затравок в репликации эукариотических ДНК. В то же время были выявлены весьма существенные различия в том, как прокариотические и эукарио- [c.120]

А. Во всех случаях, когда мутация затрагивает какой-либо один из белков, необходимых для продвижения репликативной вилки, будет проявляться быстро останавливающийся фенотип, потому что вилка не способна продвигаться вперед без функционирования этих белков. Это значит, что температурочувствительные мутанты по ДНК-топоизомеразе I (не способные снимать скручивающее напряжение перед репликативной вилкой), мутанты по белку, дестабилизирующему спираль (не способные стабилизировать одноцепочечную ДНК в этой вилке), а также мутанты по ДНК-геликазе (не способные расплавлять ДНК впереди репликативной вилки) и мутанты по РНК-праймазе будут проявлять быстро останавливающийся фенотип. Трудно объяснить только фенотип мутанта по РНК-праймазе. Этот фермент непосредственно затрагивает синтез отстающей цепи, но он не нужен для синтеза ведущей цепи. У такого мутанта быстро останавливающийся фенотип может возникать вследствие одного из двух косвенных эффектов 1) из-за доступности в достаточном количестве одноцепочечной ДНК, способной связать весь запас белка, дестабилизирующего спираль, или 2) из-за взаимодействия с ДНК-геликазой, которая связывается с РНК-праймазой как частью праймосомы. [c.295]

A. Кроме способности специфически связываться с определенным участком ДНК Т-антиген обладает еще АТР-зависимой геликазной активностью. Геликазная активность необходима для расплетания ДНК (см. МБК, гл. 5). Наличие Т-антигена в репликативных вилках также подтверждает то, что он обладает геликазной активностью. [c.396]

Как предполагают, ДИ-частицы образуются при отсоединении комплекса полимераза — строящаяся цепь от матрицы и завершении репликации на другой матрице или в другом месте той же матрицы. В случае дефектных частиц типа сковорода с ручкой РНК-полимераза с присоединенной дочерней цепью, используя строящуюся цепь как матрицу, возобновляет репликацию в определенном сайте новообразованной цепи, отстоящем от 5 -конца на 43—48 оснований. Этот процесс приводит к появлению комплементарных концов длиной около 50 нуклеотидов (ручка сковороды ). Образование ДИ-частиц типа застежка или шпилька объясняется другой моделью. Согласно этой модели, матрицу реплицируют одновременно две молекулы полимеразы. Вторая молекула, догнав первую, проходит через репликативную вилку и в результате синтезирует РНК, состоящую из двух комплементарных половинок. Поскольку ДИ-частицы описанных двух типов содержат 5 -конец стандартного вируса, они должны были образоваться в ходе синтеза минус-цепи (при использовании плюс-цепи в качестве матрицы). Внутренние делеции, характерные для ДИ-частиц двух других типов, могли образоваться в результате возобновления репликации на той же матрице или матрице такой же полярности, но какой именно, плюс или минус, мы не знаем. Неизвестно также, почему большинство ДИ-частиц относится к классу сковорода с ручкой или шпилька . Возможно, они лучше отбираются по той причине, что содержат предполагаемые высокоэффективные сайты связывания полимеразы как на плюс-, так и на мйнус-цепях в отличие от других ДИ-частиц, содержащих интактные 3 - и 5 -концы стандартного вируса. В пользу этого предположен ния говорит тот факт, что НКЬТ2, идентичный мутантам с внутренней делецией, но содержащий на З -конце 70 дополнительных нуклеотидов, избирательно накапливается при повторных пассажах. [c.433]

Инициация биосинтеза ДНК, понимаемая в более широком смысле как комплекс процессов, приводящих к старту в биосинтезе ДНК, сводится к возникновению репликативного комплекса ферментов и белковых факторов и формированию репликативной вилки (рис. 85). Она включает присоединение к биспиральной ДНК (к одноцепочечному ее фрагменту в момент распаривания биспиральной структуры в результате флуктуаций) ДНК-связывающего белка, ДНК-раскручивающего белка, ДНК-полимеразного комплекса, ДНК-зависимой РНК-полимеразы (праймазы), а также комплекса белковых факторов, называемого праймосомой и обеспечивающего продвижение репликативной вилки (рис. 85), ее пространственную организацию и функционирование. [c.253]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология