Список

Пожалуйста, напишите свои имя и фамилию

Репликация ДНК

Двойная спираль ДНК

As easy as pie

Химия синтеза ДНК

Копируемый нуклеотид выбирается на основе комплементарности матричной цепи

Направление синтеза нуклеиновых кислот: от 5’-конца к 3’-концу

Скорость репликации

Ò Replicare (лат.) - копировать+Ò У Escherichia coli 30’000 пар оснований/мин+

Ò У человека 3’000 пар оснований/мин++

Ò Частота ошибок при репликации 10-9

Очень важный процессÒ У человека в процесс репликации вовлечено около 160 белков+

Ò Известно более 80 генетических заболеваний, связанных с нарушением системы репликации+

Ò Как минимум 14 применяющихся лекарств взаимодействуют с аппаратом репликации+

Ò Для того, чтобы из одной клетки вырос человек, необходимо порядка 5*1012 делений+

Ò Каждую секунду в нас происходит около 25*106 делений

Ориджин репликации E. coli

Ò Состоит из двух мотивов

Что такое «консенсус»?

ИнициацияÒ С 9-тинуклеотидными повторами связывается DnaA+

Ò Хеликаза DnaB расплетает дуплекс в области 13-тинуклеотидных повторов+

Ò SSB фиксирует расплетенные цепи

Общая схема репликации

Вилка репликации

ДНК-полимераза

ДНК-хеликаза разъединяет две

цепи матричной ДНК, вращаясь со

скоростью 10*103 rpm

Праймаза

Скользящий зажим

Что удерживает полимеразу на ДНК?

Новая затравка для нового фрагмента Оказаки

Новый фрагмент Оказаки

Размер фрагментов Оказаки:+

~1000 bp у E.coli+

~100 bp у человека

Электронная фотография

Мультфильм для взрослых

Иногда полимераза ошибается

Molecular Biology of the Gene, 5th Edition

ProofreadingКто сможет найти ошибку на этом рисунке? :)

DNA-polymerase I

Артур КорнбергL

Нобелевская премия по физиологии и медицине 1959+

«За открытие механизмов биосинтеза ДНК и РНК»+

(вместе с С.Очоа)

Мутант по polA живет!+

Как такое может быть?

У E.coli 5 ДНК-полимераз

Топологические проблемы при репликации

Топоизомераза I обратимо вносит одноцепочечные разрывы в ДНК

Топо I ковалентно связывается с ДНК,

внося одноцепочечный

разрыв

Fig 5-3 Chemistry of DNA Replication

Реакция обратима

Spontaneous reversal

Топоизомераза II

(3)

Модель работы топоизомеразы II. +Топо II ковалентно связывается с обоими цепями ДНК дуплекса и вносит

временный двуцепочечный разрыв. +Топо II связывается с местом пересечения ДНК и использует энергию АТФ для:+

(1) Создания двуцепочечного разрыва, +(2) «Протаскивания» второго дуплекса ДНК через образовавшийся разрыв,+(3) Восстановления разорванной цепи.

Суперскрученная ДНК

Суперскрученная ДНК

Репликация генома митохондрий H H HL

L L

H

LLH

LH

new H2 ориджина репликации: для

каждой цепи ДНК Синтез новой H цепи запаздывает по отношению к синтезу новой L

1. Короткий РНК-праймер синтезируется праймазой

Дуплекс

Частичный дуплексКольцевой дуплекс

LL

Репликация фага ΦΧ174

(+) цепь Репликативная форма (RF): дц плазмида

(+)

(+)(+)

репликация

Синтез «запаздывающей

цепи»

(+)-цепь упаковывается в фаговую частицу

Репликация по принципу катящегося кольца

Катящееся кольцо

Ориджины у эукариот

Ò Самая большая хромосома у дрозофилы 6,5*107 пар оснований (п.о.)+

Ò Скорость репликации – 2,6*103 п.о./мин+Ò При наличии только одного ориждина двунаправленная репликация заняла бы 8,5 дней, но она проходит за 3-4 минуты.+

Ò В хромосоме около 7’000 ориждинов+Ò Репликация строго регулируется клеточным циклом

Реплицирующаяся ДНК дрозофилы

Нуклеосомы

Проблема концов хромосом

При репликации линейных хромосом 5’-конец запаздывающей цепи всегда короче исходной матрицы+

Если ничего не предпринимать, то через N-ное число делений хромосома исчезнет

Репликация фага Φ29

Белок как праймерÒ Аминокислоты серин и треонин содержат гидроксильную группу+

Ò Посредством эфирных связей через остаток фосфорной кислоты белок может быть подсоединен к нуклеотиду

АденовирусыÒ Белок-dCMP-OH связывается с 5’-концом геномной ДНК и инициирует синтез второй цепи

Т-петли теломер

Что надо запомнитьОриджин репликации

Консенсус

Направление синтеза ДНК/РНК: от 3’-конца к 5’-концу

Фрагменты Оказаки

Ведущая и запаздывающая цепи (leading/lagging)

Репликационная вилка (вилка репликации)

Проблема репликации концов линейных хромосом

Ферменты

ДНК-хеликаза

Праймаза

ДНК-полимераза

Топоизомераза

ДНК-лигаза

Экзонуклеазы и эндонуклеазы

DAS SCHLUSS