ЕГЭ-2025 Репликация ДНК_Ферменты

1. Репликация ДНК

2.

3. Последовательность этапов, ведущих к репликации ДНК в клетке.

• 1.
Фермент топоизомераза связывается с материнской
молекулой ДНК и “выпрямляет” её, делая из спирали линейную
(незакрученную) молекулу.
• 2.
Фермент геликаза (хеликаза) подходит к “выпрямленной”
двуцепочечной родительской ДНК и в определённом участке (точке
инициации репликации - origin) расплетает (расшивает/разъединяет)
две цепи ДНК, разрывая водородные связи между
комплементарными нуклеотидами. В результате образуется
репликационная вилка (место непосредственной репликации ДНК).
• 3.
SSB-белки связывают одноцепочечные фрагменты ДНК и
препятствуют комплементарному спариванию нуклеотидов отдельных
цепей (”скручиванию” ДНК в исходную спираль).
• 4.
Фермент праймаза синтезирует короткие фрагменты РНК
(РНК-праймеры или “затравки”), которые запускают работу ДНКполимеразы (так как сама ДНК-полимераза не может начать синтез
ДНК с нуля, но может добавлять нуклеотиды к уже имеющимся).
• 5.
Фермент ДНК-полимераза связывается с РНК-праймером и
начинает комплементарно присоединять нуклеотиды дочерней цепи
ДНК.
• Для непрерывного синтеза лидирующей цепи требуется всего 1
праймер и 1 ДНК-полимераза. Для синтеза фрагментов Оказаки
отстающей цепи требуется несколько праймеров и несколько молекул
ДНК-полимераз (для каждого фрагмента отдельно).
• 6. После окончания работы ДНК-полимеразы фермент РНКаза H
удаляет уже ненужные РНК-праймеры.
• 7. Фермент ДНК-лигаза сшивает между собой фрагменты Оказаки в
единую цепь.
• 8. Фермент теломераза добавляет особые повторяющиеся
последовательности нуклеотидов к одному концу цепи ДНК на
участках теломер, тем самым компенсируя их укорачивание во время
деления.

4. Ферменты, участвующие в репликации ДНК (в рамках ЕГЭ):

Топоизомераза. Связывается с материнской молекулой ДНК и «выпрямляет» её, делая из спирали линейную (незакрученную) молекулу.
Топоизомераза I разрывает только одну из двух цепей двойной спирали ДНК, расщепляя фосфодиэфирные связи, что предупреждает
суперспирализацию молекулы ДНК.
Топоизомераза II ковалентно связывается с обеими цепями двойной спирали ДНК
Геликаза. Расплетает две цепи ДНК, разрывая водородные связи между комплементарными нуклеотидами.
ДНК-геликазы осуществляют деспирализацию и денатурацию участка ДНК с использованием энергии гидролиза АТФ и образование
репликационной вилки.
Праймаза. Синтезирует короткие фрагменты РНК (РНК-праймеры или «затравки»), которые запускают работу ДНК-полимеразы.
Праймаза – фермент, который инициирует синтез ДНК за счет синтеза небольшого фрагмента, состоящего из 11-12 рибонуклеотидов, - праймера
или затравки (РНК праймер). Геликаза + праймаза = праймосома
ДНК-полимераза. Связывается с РНК-праймером и начинает комплементарно присоединять нуклеотиды дочерней цепи ДНК.
ДНК-полимеразы - ферменты, способные синтезировать новые цепи ДНК с матричной цепи. Было обнаружено три класса полимераз у
прокариот (I, II, III) и полимеразы α, β, γ, δ, ε у эукариот
РНКаза H. Удаляет ненужные РНК-праймеры после окончания работы ДНК-полимеразы.
ДНК-лигаза. Сшивает между собой фрагменты Оказаки в единую цепь.
Теломераза. Добавляет особые повторяющиеся последовательности нуклеотидов к одному концу цепи ДНК на участках теломер, тем
самым компенсируя их укорачивание во время деления.

5.

Репликация ДНК — процесс синтеза
дочерней молекулы ДНК на матрице
родительской молекулы ДНК.
«Каждая цепь двуцепочечной ДНК служит матрицей
при синтезе комплементарной цепи и в результате
образуются две пары цепей, в каждой из которых
только одна является родительской» – Уотсон и Крик.
Основные этапы репликации:
1. Инициация
2. Элонгация
3. Терминация

6. ТЕМА РЕПЛИКАЦИЯ ДНК.

Для заданий ЕГЭ необходимо знать этапы данного процесса.
ЭТАПЫ РЕПЛИКАЦИИ:
1.Инициация
2.Элонгация
3.Терминация
Главные особенности процесса:
•