Репликация. Синтез ДНК по матрице ДНК

1.

Репликация
Синтез ДНК
по матрице ДНК

2.

Принципы репликации
1. Матричный
2.
Комплементарный
3. Полуконсервативный
4. Униполярный и антипараллельный
5. Прерывистый
6. Потребность в праймере
7. Недорепликация теломерных концов

3.

1. Комплементарность

4.

4. Полуконсервативность
Старая цепь
Новая цепь

5.

6.

7.

8.

9.

2. Антипараллельность
3. Униполярность

10.

5. Прерывистость
5’
Запаздывающая цепь
3’
Фрагменты Оказаки
Брешь от удаленной
затравки
РНК-затравка
Лидирующая цепь
5’
3’

11.

12.

Топологичепские проблемы репликации

13.

SSB –белки Альбертса (1968 г) –single strand binding
Геликазы – связываются с одноцеп ДНК. Им нужна
площадка посадки
Топоизомеразы – гиразы и релаксазы
Гиразы – узнают опред послед ДНК и делают разрывы
в ДНК, в АТ-богатых участках. Это и есть ori = 245 п.н.

14.

Репликационный глазок
Глаз репликации

15.

16.

Димер ДНК-полимеразы
Лидирующая
цепь
Геликаза
Топоизомераза
Фрагмент
Оказаки
Праймер
Запаздывающая
цепь
Праймаза
SSB-белки

17.

Фазы репликации
1. Сигнал для репликации. S- фаза цикла
2. Расплетание двойной цепи – геликазы,
топоизомеразы I и II ( гираза)
3. Образование глазков и репликационных
вилок. Стабилизация их белками
4. Образование праймера с помощью
РНК-полимеразы
5. ДНК-полимераза наращивает новую цепь
нуклеотидов в направлении 5----3
6. По лидирующей цепи репликация идет
непрерывно, по отстающей - фрагментами

18.

19.

ДНК- полимераза
1. Наращивает цепь нуклеотидов.
Ей необходим для этого
спаренный 3-конец
2. Гидролизует прежний праймер
3. Осуществляет правку

20.

Репликационная машина
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
ДНК- полимераза
Праймаза
Геликазы
Дестабилизирующие белки
ДНК-лигаза
Топоизомеразы
Инициирующие белки в
точках ориджин
8. теломераза

21.

22.

23.

24.

25.

26.

ДНК-полимераза сама осуществляет правку при
репликации
1. Неправильный нуклеотид обладает низкой
аффинностью к ДНК-полимеразе и во время ее
конформационных превращений отщепляется
2. Экзонуклеазная правка – подстановка
неправильного нуклеотида дает неспаренный 3
OH конец, а он не годится как праймер для
дальнейшей элонгации
Ошибки при репликации 1:109
Ошибки при транскрипции – 1:104

27.

28.

Матрица
Однонитевая ДНК
Топоизомераза создает частично расплавленные участки

29.

Матрица
Однонитевая ДНК
Топоизомераза создает частично расплавленные участки
Геликаза разрывает водородные связи
SSB-белки стабилизируют однонитевое состояние ДНК

30.

Дочерняя нить
Репликативная
вилка
Материнская нить

31.

Димер ДНК-полимеразы
Лидирующая
цепь
Геликаза
Топоизомераза
Фрагмент
Оказаки
Праймер
Запаздывающая
цепь
Праймаза
SSB-белки

32.

Теломераза
Конец молекулы недореплицирован
5’
РНК
3’
5’

33.

Теломераза
5’
3’
ГГГТТАГ
Теломерные повторы

34.

Теломераза
Теломераза
5’
5’ …ЦЦЦААУЦ ЦЦЦААУЦ 3’
3’ ГГГТТАГ
Теломерные повторы

35.

Теломераза
5’ Затравка
3’ Удлинненная
теломера
Лигаза
3’
5’

36.

Теломераза
5’
5’ Затравка
3’ 3’
5’
5’
3’
5’
5’
3’

37.

Теломераза
5’
3’
3’
3’
5’
5’
3’
5’