<< Предыдушая Следующая >>

Репликация ДНК

Репликация (удвоение) ДНК. ДНК находится в хромосомах, и репликация ее происходит перед каждым удвоением хромосом и делением клетки. Дж. Уотсон и Ф. Крик предложили схему удвоения ДНК, согласно которой спиралевидная двухцепочная ДНК сначала раскручивается (расплетается) вдоль оси. При этом водородные связи между азотистыми основаниями рвутся и цепи расходятся. Одновременно к нуклеотидам каждой цепи пристраиваются комплементарные азотистые основания нуклеотидов второй цепи, где против аденина встает тимин, против тимина — аденин, против гуанина — цитозин и т. д., которые с помощью ферментов ДНК-полимераз связываются в новые полинуклеотидные цепи. В результате из одной образуются две новые дочерние молекулы ДНК. Каждая дочерняя молекула, наследуя структуру одной цепи материнской молекулы, строго сохраняет специфичность заключенной в ней информации. Поскольку матрицей для репликации служит одна из двух цепей молекулы, такой тип синтеза ДНК носит название полуконсервативной ауторепродукции.


Дальнейшие исследования показали, что репликация бактериальных и других молекул ДНК начинается в определенной точке старта. В хромосомах эукариот обнаружено по нескольку таких начальных точек. Цепи ДНК в точке инициации репликации разъединяются под влиянием особого белка геликазы (рис. 19). Возникают одноцепочные участки ДНК, которые становятся матрицами для репликации-притяжения комплементарных нуклеотидов. Эти одноцепочные участки связываются с особыми белками, которые их стабилизируют (препятствуют их комплементарному взаимодействию). Особый фермент топоизомераза (у прокариот называется ДНК-гиразой) способствует расщеплению спирали ДНК в области репликационной вилки.

Репликация на материнской цепи, идущей от точки старта в направлении 5'->3', идет в виде сплошной линии. Эта цепь получила название лидирующей. Синтез на второй цепи 3'->5' идет отдельными фрагментами в противоположном направлении (тоже 5'-»3').
Эта цепь получила название запаздывающей. Фрагментами являются небольшие участки ДНК (у кишечной палочки около 2000 нуклеотидов, у эукариот около 200). Они называются по имени открывшего их японского ученого Р. Оказаки. После завершения синтеза фрагменты Оказаки соединяются при помощи фермента лигазы в общую полинуклеотидную цепочку. У эукариот репликация ДНК и соединение различных ее репликационных участков происходят в фазе S-периода интерфазы. После завершения этой фазы в каждой хромосоме имеется две молекулы ДНК, которые становятся двумя идентичными хроматидами.

Структура, способная к репликации (хромосома, плазмида, вирусный геном), называется репликоном.

Самоудвоение молекул ДНК — основа устойчивости генетической информации данного вида и обеспечивает материальную непрерывность наследственного вещества клетки.
<< Предыдушая Следующая >>
= Перейти к содержанию учебника =
Информация, релевантная "Репликация ДНК"
  1. Генетические стратегии ДНК-геномных вирусов
    В процессе репликации ДНК-содержащие вирусы осуществляют некоторые шаги, которые отсутствуют у РНК-геномных вирусов. Для большинства ДНК-содержащих вирусов генетические стратегии включают: транспорт ДНК вириона в ядро клетки, инициирование транскрипции с этой ДНК, индукцию транскрипции дополнительных вирусных генов, подготовку клетки для репликации ДНК вируса, дублирование ДНК-
  2. Воздействие вирусов на клетку на уровне репликации
    Вирусная репликация может смещать клеточный хроматин к переферии ядра (герпесвирусы), нарушая нормальный процесс удвоения ДНК хозяина. 2. Вирусные белки могут деградировать клеточную ДНК (вирионная ДНКаза поксвирусов проникает в ядро и деградирует онДНК). 3. При репликации вирусы используют клеточные репликативные белки для синтеза своих нуклеиновых кислот,
  3. . Репликация
    Термином репликация, или репродукция, обычно обозначают собственно процесс размножение вирусов. Как и при транскрип ции, механизм репликации зависит от типа геномной НК вирусов. При репликации двухнитчатых ДНК вирусов матрицей для синтеза комплементарных дочерних цепей служит каждая из цепей родительской ДНК. Для репликации геномных ДНК большинство вирусов использует
  4. Метилирование во время развития
    Во время нормального развития и клеточной дифференцировки у млекопитающих происходит комплекс изменений в метилировании ДНК (рис. 2). В зиготе (сразу после оплодотворения) материнские и отцовские хромосомы пространственно обособлены, и их деметилирование происходит Время развития Рисунок 2. Схематическое изображение временных изменения в уровне метилирования ДНК в клетках
  5. СТРОЕНИЕ И РАЗМНОЖЕНИЕ БАКТЕРИЙ
    Химический состав клеток бактерий в основном такой же, как и клеток высокоорганизованных организмов. Клетки бактерий окружены оболочкой, внутри которой находятся цитоплазма, ядерный аппарат, рибосомы, ферменты и другие включения. В отличие от клеток эукариот у них отсутствуют митохондрии, аппарат Гольджи и эндоплазматическая сеть. В центральной части цитоплазмы бактерий расположены ядерный
  6. Петренко А.А. Анализ метилирования днк при раке шейки матки, 2003
    Введение Метилирование днк Распространение метилирования ДНК Функция метилирования ДНК Метилирование во время развития Ферменты метилирования Метилирование как динамический процесс Роль метилирования в канцерогенезе Генетическая роль метилирования ДНК в канцерогенезе Эпигенетическая роль метилирования ДНК в канцерогенезе Сравнительный анализ современных методов определения статуса
  7. Структурная модель ДНК Дж. Уотсона и Ф. Крика
    ДНК – дезоксирибонуклеиновая кислота – биологическая макромолекула, носитель генетической информации во всех эукариотических клетках. Трехмерная модель пространственного строения двухцепочечной ДНК была описана в 1953 г. Дж. Уотсоном и Френсисом Криком. Согласно этой модели молекула ДНК состоит из двух полинуклеотидных цепей, которые образуют правую спираль (винтовую линию) относительно одной и
  8. Отличия геномов вирусов от геномов организмов
    Размеры. Если ориентировочно учесть, что геном эукариот имеет размер 4х109 п.н. и длину, достигающую 1,5-2 метра, а геном прокариот – 6х106 п.н., то размеры геномов вирусов значительно меньше. Так, размер генома крупных ДНК-содержащих вирусов составляет только 2-4х105 п.н. (200-450 т.п.н. у поксвирусов и вирусов герпеса), минимальные вирусы имеют геном длиной 1 мкм и
  9. Краткая характеристика универсального жизненного цикла вирусов
    Нигде в природе нет таких паразитарных отношений, которые происходят между вирусом и клеткой-хозяином. Вирусы используют клетку для воспроизводства, эксплуатируя клеточные машины для репликации и сборки вирусных компонентов и выпуска потомства вирионов. Независимо от того, имеют ли вирусы ДНК или РНК геном, вирусы эукариот имеют общий жизненный цикл, который начинается с взаимодействия со
  10. Изменчивость
    Цели: изучить биологическое и медицинское значение мутаций; уметь моделировать мутационный процесс на разных уровнях организации генетического материала; Задания 1. Участок молекулы ДНК, который кодирует полипептид, имеет в норме следующий порядок азотистых оснований: ААААЦЦААААТАЦТТАТАЦАА Во время репликации третий слева аденин выпал из цепи. Определите структуру полипептидной
  11. Рестрикция геномной ДНК
    Для рестрикции геномной ДНК мы использовали два типа эндонуклеаз рестрикции (далее рестриктазы - табл.1). На первом этапе определенное количество ДНК из нормальной и опухолевой тканей инкубировали с рестриктазой, не содержащей в составе своего сайта рестрикции CpG динуклеотиды. Затем отбирали половину или одну треть обработанной таким образом ДНК и добавляли к ней рестриктазу, чувствительную к
  12. Транскрипция. Процесс трансляции у эукариот
    Знание структуры и функций ДНК необходимо для понимания сути некоторых генетических процессов, протекающих в клетке. Было ясно, что сама ДНК не может играть роль матрицы при синтезе белков из аминокислот, так как почти вся ДНК находится в хромосомах, расположенных в ядре, в то время как почти все клеточные белки синтезируются в цитоплазме. Таким образом, генетическая информация, заключенная в
  13. Экспрессия вирусных геномов
    Репродукция ДНК вирусов за исключением поксвирусов про исходит в ядрах клеток, а репродукция РНК вирусов, исключая ортомиксо и ретровирусы, – в цитоплазме. Стратегия репродукции вирусов определяется природой и осо бенностями строения их геномов (см. табл. 1). Тем не менее в процес се экспрессии генома любого вируса различают две стадии – «ран нюю» и «позднюю». К первой относят
  14. . Сателлитные вирусы
    Сателлитные вирусы, или сателлиты, представляют собой не большие молекулы РНК, чья репликация невозможна в отсутствие другого вируса (как видно, даже вирусы имеют своих паразитов!). Сателлитные вирусы встречаются среди растительных вирусов и значительно реже среди бактериофагов и животных вирусов. При мером последних являются аденосателлиты2. Различают два клас са сателлитных молекул:
  15. СОХРАНЕНИЕ ИНФОРМАЦИИ ОТ ПОКОЛЕНИЯ К ПОКОЛЕНИЮ
    При размножении зигота, образовавшаяся в результате слияния гамет, дает начало миллионам и миллиардам клеток тела. Каждая исходная молекула ДНК дает начало двум новым молекулам РНК, с сохранением в неизменном виде всех особенностей исходной молекулы. Процесс удвоения ДНК, происходящий во время синтетической (5) стадии интерфазы, носит название репликации. Во время репликации информация,
  16. Переосаждение ДНК (РНК)
    Для переосаждения к раствору ДНК (РНК) добавляли 0.1 объема 3 М ацетата натрия рН 5.0 и 3 объема 96% этанола, тщательно перемешивали и выдерживали при -20оС в течение 20 мин. Затем центрифугировали при 13 тыс. об/мин в течение 5-15 мин при 4оС. Осадок ДНК (РНК) промывали 75% этанолом на 1 STE, высушивали под вакуумом и использовали в дальнейшей
  17. Транскрипция
    Термином транскрипция обычно обозначают процессы синте за комплементарных геному РНК с информационными функция ми (иРНК) (рис. 6). Однако у (+)РНК геномных вирусов функции иРНК выполняет сам геном, который сразу же после инфицирова ния клеток начинает использовать рибосомы для синтеза вирус ных белков. При этом одним из первых образуется фермент РНК, зависимая РНК,полимераза,
  18. Основные принципы и механизмы репликации ДНК-геномов вирусов
    Подготовка клеток для репликации вирусной ДНК. В ходе продуктивной вирусной инфекции многие ДНК-вирусы из единственной молекулы генома могут получить 100 000 или больше копий генома в течение нескольких дней. Для этого требуется работа множества белков, включая ДНК-связывающие белки и полимеразы, а также обильная поставка нуклеотидов. Репликация некоторых ДНК-вирусов происходит только в
  19. ДНК–зонди
    Діагностичні засоби, створені на основі аналізу генетичних структур, що визначають індивідуальність кожного організму, мають загальну назву - ДНК-зонди. Усі вони базуються на принципі комплементарності нуклеотидів (праймерів), штучно синтезованих людиною. Серед методів визначення специфічного зв'язування таких зондів із геномом збудника перше місце за чутливістю посідає полімеразна ланцюгова
Медицинский портал "Медицина от А до Я" © 2014
info@med-books.info