Концевые нуклеотиды, присоединенные ферментами

З -ОН-группа концевого рибонуклеотида этой короткой цепи РНК служит затравкой для синтеза ДНК под действием ДНК-поли-меразы П1. По матрице материнской ДНК точно синтезируется комплементарная цепь дочерней ДНК в направлении 5 —> 3 (у прокариот — 1000-2000 нуклеотидов, в животных клетках — 150-200 нуклеотидов). Точность синтеза определяется тем, что фермент редактирует синтезированную цепь если ДНК-полимераза встраивает неправильный нуклеотид, то фермент сам может распознать неспособность этого нуклеотида образовать правильную пару с соответствующим нуклеотидом матричной цепи. В этом случае фермент возвращается назад и отщепляет неправильный нуклеотид с З -конца цепи за счет экзонуклеазной активности, после чего ДНК-полимераза продолжает присоединять правильные нуклеотиды в направлении 5 -> 3. В результате достигается высокая точность матричного синтеза (не более одной ошибки на 1—10 млрд нуклеотидных остатков). Аналогичный процесс происходит и на второй расплетенной цепи ДНК синтез праймера и затем дочерней цепи ДНК в направлении 5 -> 3. Поскольку цепи антипараллельны, то на первой рост цепи совпадает с направлением движения репликативной вилки, а на второй — идет в противоположном направлении. [c.303]

Фермент присоединяется к ДНК-матрице и к затравке в области З -концевого нуклеотида затравки (рис 4.4). Перемещаясь по матрице в направлении ее 5 -конца, ДНК-полимера-за удлиняет затравку, присоединяя к ней один за другим нуклеотидные остатки. Очередной нуклеотид растущей цепи должен быть комплементарен очередному нуклеотиду матрицы. [c.121]

При другом способе терминальной инициации роль затравкн выполняет белок, точнее — ковалентное соединение белка с нуклеотидом. Такое соединение возникает в результате образования фосфодиэфирной связи между 5 -гидроксилом дезоксирибонуклео-тида (например, ёСМР) и гидроксилом оксиамииокислоты (например, серина) специального, так называемого терминального белка. В изученных вирусных системах терминальный белок — это всегда вирус-специфический (т. е. закодированный в вирусном геноме) полипептид, и фермент, осуществляющий присоединение нуклеотида, также всегда имеет вирус-специфическую природу. Нуклео-тид-белковый комплекс взаимодействует с З -концом одноцепочечной вирусной ДНК-матрицы при этом нуклеотид, входящий в комплекс с терминальным белком, комплементарен З -концевому нуклеотиду матрицы и служит затравкой, к которой присоединяются последующие нуклеотиды (рис. 136). Ясно, что к 5 -концу синтезированной таким образом цепи ДНК будет ковалентно присоединен белок. Рассмотренный способ инициации цепи ДНК реализуется, например, у аденовирусов и у фага ф29, у которых однонитевые ДНК-матрицы образуются в процессе репликации двунитевого гено-.ма (с.м. с. 267). [c.264]

Ключевую роль в процессе репликации играют реплицирующие ДНК-полимеразы, которые осуществляют матричный синтез ДНК из дезоксинуклеозидтрифосфатов. Фермент синтезирует нить ДНК, комплементарную родительской нити (называемой матрицей), последовательно присоединяя к З -концу растущей цепи мононуклео-тидные звенья, комплементарные звеньям матрицы (рис. 230). При этом ДНК-полимераза катализирует нуклеофильную атаку З -ОН-группы концевого нуклеотида растущей цепи иа а-фосфатную группу дезоксинуклеозидтрифосфата, отбираемого ферментом на основе его комплементарности соответствующему звену матрицы. В результате отщепляется пирофосфат и образуется фосфодиэфирная саязь. Растущая цепь удлиняется на одно звено, и процесс повторяется с новым дезоксинуклеозидтрифосфатом. Для того чтобы ДНК-полимераза могла начать синтез, необходимо существование уже готового фрагмента ДНК или РНК, комплементарного матрице и содержащего свободную З -ОН-группу. Этот фрагмент называют затравкой. В процессе синтеза дочерних цепей родительская даух-цепочечная ДНК расплетается, образуя структуру, по форме напоминающую латинскую букву Y. Такая структура называется репликативной вилкой. [c.407]

Для получения рекомбинантной ДНК плазмиды выделяют из Е. соИ и удаляют из них часть кольцевой молекулы ДНК (рис. 5.13). Для этого применяют рестриктазы. Комплементарные цепи молекулы ДНК разрезаются в разных местах, в результате чего образуются липкие концы — неспаренные участки цепей, способные присоединять комплементарные им полинуклеотиды. На фрагменте ДНК, выбранном для пересадки, тоже создают липкие концы, используя ту же рест-риктазу, и, следовательно, на фрагменте ДНК образуются липкие концы, комплементарные липким концам рестриктированной плазмиды. Если теперь смешать фрагмент ДНК (ген) и плазмиду, то они соединятся липкими концами (см. рис. 5.13). Затем с помощью фермента лигазы образуют фосфодиэфирнук) связь между концевыми нуклеотидами обеих молекул, и вновь получают кольцевую молекулу ДНК, но теперь она вместе с плазмидной ДНК содержит ген, выбранный для пересадки. Это и есть рекомбинантная ДНК, т. е. ДНК, содержащая новую комбинацию последовательностей (или генов), такую, какой прежде в природе не было. [c.173]

ДНК некоторых вирусов реплицируются в одном направлении по механизму катящегося кольца , вариант которого представлен на рис. 28-5. Вначале одна из двух цепей кольцевой родительской ДНК расщепляется ферментом. Затем к З -концу расщепленной цепи присоединяется несколько новых нуклеотидов. Рост новой цепи на кольцевой матрице осуществляется за счет постепенного вытеснения 5 -концевой части расщепленной цепи из катящейся кольцевой матрицы. По мере роста новой цепи вытесненный 5 -хвост становится линейной матрицей для синтеза новой комплементарной цепи. Этот синтез на линейной матрице продолжается до тех пор, пока не образуется дочерняя цепь ДНК, комплементарная одному обороту кольцевой матрицы. Двухцепочечный хвост отщепляется затем с помощью фермента, и на 5 -конце опять может начинаться процесс репликации. Таким путем с кольцевой матрицы может сходить множество комплементарных копий кольцевой ДНК. Механизм катящегося кольца испол ,зуется в ооцитах в процессе синтеза генов рРНК он позволяет получать большое число копий этих генов, расположенных в тандемной последовательности, что в свою очередь дает возможность синтезировать одновременно много рРНК. Этот механизм необходим ооцитам для того, чтобы производить много рибосом для быстрого синтеза клеточных белков в процессе ускоренно- [c.898]

После разрушения аминоацил — х-РНК панкреатической рибонуклеазой аминокислота обнарун ивается присоединенной к аденозину [61]. Был обнаружен фермент, который катализирует пирофосфоролиз концевой аденилово кислоты (фА) и двух остатков цитидиловой кислоты (фЦ) в молекуле транспортной РНК [11, 24]. В результате такой обработки транспортная РНК как акцептор аминокислоты инактивируется. Однако активность транспортной РНК удается восстановить, если 2 остатка цитидиловой и 1 остаток адениловой кислоты вновь присоединить при помощи инкубации с ферментом, ЦТФ и АТФ. Все эти факты заставляют предположить, что концевой последовательностью нуклеотидов в молекулах всех транспортных РНК служит последовательность — фЦфЦфА, причем аминокислота присоединяется к концевому А. [c.197]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология