Процесс - репликация
Cтраница 2
 |
Исправление ошибок с помощью У-экзоиуклеазной активности ДНК-полимеразы. [16] |
Очень важно отметить, что процесс репликации протекает со значительно более высокой степенью точности, чем процессы транскрипции и трансляции. [17]
Известно, что для инициации процесса репликации ДНК фага ФХ необходимо наличие в геноме фага специфического гена А. Недавно было показано, что этот ген детерминирует синтез белка с мол. По-видимому, после появления такого разрыва стимулируется синтез небольшого участка РНК-затравки. Репликация ДНК протекает в большинстве случаев в двух направлениях ( разд. [18]
Точка хромосомы, в которой начался процесс репликации, называется репликатором; около этой точки удерживаются части удвоенной хромосомы до окончательного их разделения. [19]
Быстрое раскручивание цепей родительской ДНК в процессе репликации ( 4500 об / мин) порождает еще одну проблему, которая состоит в том, что при отсутствии специального шарнирного устройства вся хромосома, расположенная впереди репликативной вилки, должна вращаться с такой же скоростью, Предполагают, что избежать этого помогает клетке шарнир в ДНК ( возможно, прямо перед репликативной вилкой), благодаря которому вращаться с большой скоростью приходится только короткому участку ДНК. Это может быть достигнуто за счет кратковременного разрыва одной из цепей ДНК, который очень быстро и точно восстанавливается после одного или нескольких оборотов. Кратковременные разрывы и воссоединения осуществляются ферментами, известными под названием топоизомераз. Этот фермент не только позволяет ДНК вращаться, но и активно закручивает ее в направлении, благоприятствующем расплетанию цепей матрицы в районе репликативной вилки. Таким образом, гираза помогает хеликазе раскручивать ДНК для ее репликации. Закручивание ДНК с помощью гиразы и сопряженный с этим процессом гидролиз АТР до ADP и Р, обусловливают сверхспиральное состояние хромосомы. [21]
Ферменты и прочие белки, участвующие в процессах репликации и транскрипции ДНК, относятся к числу самых замечательных из всех известных биологических катализаторов. Они способны создавать эти гигантские макромолекулы из мононуклеотидов-предшествен-ников, используя энергию фосфатной группы, и с исключительной точностью осуществлять перенос генетической информации от матрицы к новосинтезируемой цепи. Кроме того, при работе этих ферментов должны решаться сложные механические проблемы, поскольку, прежде чем в дело вступят реплицирующие ферменты, должно произойти расплетание родительской двухцепочечной ДНК так, чтобы ферменты могли получить доступ к информации, закодированной в последовательности оснований внутри двойной спирали. Более того, в эукарио-тических клетках система репликации тесно связана со сложной трехмерной организацией хроматина и нуклеосом. [22]
Необходимо допустить, что на обеих матричных цепях процесс репликации прошел полностью. [23]
Каждый тяж ДНК сохраняет свою целостность на протяжении процесса репликации. [24]
Образование нуклеиновых кислот осуществляется путем матричного синтеза в процессах репликации и транскрипции. Репликация ДНК происходит на каждой цепи двунитевой материнской ДНК в качестве матрицы при участии ферментов ДНК-полимераз с дезоксирибонуклеозид-5 - трифосфатами в качестве субстратов. Матрицей для транскрипции служит одна из цепей ДНК, а субстратами - рибонуклеотид-5 - трифосфаты. Синтез РНК происходит с помощью ферментов РНК-полимераз. [25]
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. Полуконсервативная схема репликации была предложена Уотсоном и Кри ком 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. [26]
В настоящее время мы считаем, что цепи ДНК сохраняются в процессе репликации. В таком случае детальное выяснение механизма образования комплементарных цепей зависит от успехов в изучении тех ферментативных реакций, с помощью которых формируются нити ДНК. [27]
 |
Холофермент ДНК-полимеразы III. Он состоит из собственно полимеразы ( субъединица а и ряда других субъединиц. [28] |
Ему также необходимы матрица и затравка, без которых он не может инициировать процесс репликации. Подобно ДНК-полиме-разе I, он удлиняет ДНК в направлении 5 - 3, присоединяя новые нуклеотиды к З - концу цепи-затравки. Холофермент состоит из нескольких субъединиц. Субъединица Р, или кополимераза III, необходима для узнавания и связывания цепи-затравки, роль которой выполняет родительская ДНК. Как только холофермент присоединяется к правильному месту инициации, кополимераза III высвобождается из комплекса. Элонгацию цепи дочерней ДНК осуществляет оставшийся комплекс ДНК-полимеразы III. Оба фермента - ДНК-полимераза I и ДНК-полимераза III-обладают тремя ферментативными активностями. Позже мы увидим, в чем смысл экзонуклеазных активностей ДНК-полимераз. Функция ДНК-полимеразы II пока неизвестна. Теперь рассмотрим некоторые проблемы, которые возникают при формировании наших представлений о репликации ДНК. [29]
Он ингибирует репликацию ДНК в вирусе герпеса ( тип-I), не затрагивая процесс репликации ДНК в клетках млекопитающих. К сожалению, это соединение не проявляет своих противовирусных свойств к он-когенным ( вызывающим рак) вирусам. Ага ( С) ] могут привести к получению соединения, обладающего необходимой избирательностью действия, механизм которого, по-видимому, функционирует на уровне синтеза трифосфатов. [30]
Страницы: 1 2 3 4