biohemija 3 dnk replikacija
TRANSCRIPT
Humana genetika1: Udvojuvawe
(replikacija)
na
DNK
Prof. d-r Mirko SpiroskiInstitut za imunobiologija i humana genetika, Medicinski
fakultet, Univerzitet Sv. Kiril i Metodij, Skopje, Republika Makedonija
E-mail: [email protected]://www.iibhg.ukim.edu.mk/Obrazovanie/KatedHugen.htm
FB: mirko.spiroskiFBG: Human Genetics
09.03.2012 Репликација на ДНК 2
Nakuso
…
Semikonzervativna
replikacija
na
DNK
Meselson-[talov
eksperiment
Semikonzervativna
replikacija
na
DNK kaj
eukarioti
Enzimi
vklu~eni
vo
DNK sintezata
DNK polimeraza
1
Ulogi
na
DNK polimerazite
Molekularen
model na
DNK replikacija
Zapo~nuvawe
na
replikacijata
Semidiskontinuirana
DNK replikacija
Replikacija
na
kru`na
DNK i problemot
na
superspirala
Replikacija
so trkalawe
krug
DNK replikacija
vo
eukarioti
DNK replikacija
i kleto~en
ciklus
Eukariotski
replikaciski
enzimi
Replikoni
Po~etok
na
replikacijata
Replikacija
na
kraevite
od
hromozomite
Smestuvawe
nova DNK vo
nukleozomite
Semikonzervativna replikacija na DNK
09.03.2012 Репликација на ДНК 4
Tri modeli
za
replikacija na
DNK
09.03.2012 Репликација на ДНК 5
Dijagram
za
dvoewe
DNK so razli~na
gustina
so
ekvilibriumsko
centrifugirawe
na gustinski
gradient od
cezium
hlorid
09.03.2012 Репликација на ДНК 6
Meselson-
[talov
eksperiment, 1958 godina
09.03.2012 Репликација на ДНК 7
Prika`uvawe
semikonzervativna replikacija
na
DNK vo
eukarioti
(Harlekinovi
hromozomi)
Enzimi vklu~eni vo sinteza na DNK
09.03.2012 Репликација на ДНК 9
DNK polimeraza
1
Artur
Kornberg
vo
1955 ispituval sinteza
na
DNK, a vo
1959 godina
dobil
Nobelova
nagrada.
Toj
izoliral
Kornbergov
enzim
(denes
DNK polimeraza
1) za
~ija
funkcija
se neophodni:
1.
Site 4 dNTPs;2.
Del od
DNK da
slu`i
kako
matrica;
3.
DNK polimeraza
14.
Magneziumski
joni
09.03.2012 Репликација на ДНК 10
Ulogi
na
DNK polimerazi
1.
Na raste~kiot
del od
DNK verigata, DNK polimerazata
katalizira
sozdavawe
fosfodiesterska
vrska
pome|u
3’-OH grupata
od deoksiriboza
od
posledniot
nukleotid
i 5’-fosfat
od
dNTP prekurzorot. Dol`inata
na
DNK verigata dejstvuva
kako
matrica
vo
reakcijata.
2.
Na sekoja
stapka
vo
izdol`uvaweto
na
DNK verigata, DNK polimerazata
nao|a
soodevten
prekurzor
od
dNTP koj
formira
komplementaren bazen
par so nukleotidot
od
matri~nata
veriga
od
DNK.3.
Nasokata
na
sinteza
na
nova DNK veriga
e samo
od
5’ kon
3’ poradi
osobinite
na
DNK polimeraza.
09.03.2012 Репликација на ДНК 11
Izdol`uvawe
DNK verigata katalizirana
od
DNK polimeraza
(1)
09.03.2012 Репликација на ДНК 12
Izdol`uvawe
DNK verigata katalizirana
od
DNK polimeraza
(2)
09.03.2012 Репликација на ДНК 13
Funkcii
na
nekoi
od
genite i DNK sekvencite
vklu~eni
vo
replikacija
na
E. coli
09.03.2012 Репликација на ДНК 14
[ematski
model za
sozdavawe
replikacisko meur~e
na
replikaciskiot po~etok
od
E. coli i
zapo~nuvawe
nova DNK veriga
09.03.2012 Репликација на ДНК 15
Model na postapkite
okolu
replikacijata
na DNK vo
hromozomot
od
E. coli
09.03.2012 Репликација на ДНК 16
Deluvawe
na
DNK ligazata
vo zatvorawe
prostorot
pome|u
DNK
fragmentite
(Okazaki fragmenti) za da
se sozdade
dolga, kovalentno
kontinuirana
veriga
09.03.2012 Репликација на ДНК 17
Model za
replikaciska
ma{ina, ili replizom, so klu~nite
replikaciski
proteini
i so DNK vo
replikaciskata ra~va
(vilu{ka)
09.03.2012 Репликација на ДНК 18
[ematski
dijagram
na
sozdavaweto replikaciski
po~etok
od
sekvenca
so
dve
replikaciski
ra~vi
koi
se dvi`at vo
sprotivna
nasoka
09.03.2012 Репликација на ДНК 19
Dvonaso~na replikacija na
cirkularni molekuli
od
DNK
09.03.2012 Репликација на ДНК 20
Svitkani? Replikaciski molekuli
od
cirkularna
SV40 DNK
09.03.2012 Репликација на ДНК 21
Replikaciski procesi
vo
dvoveri`na cirkularna DNK
molekula
so mehanizmot
na
trkalawe
09.03.2012 Репликација на ДНК 22
@ivotniot ciklus
na
fagot lambda
09.03.2012 Репликација на ДНК 23
Lambda hromozomskata
struktura varira
vo
liti~kite
stadiumi
od
infekcijata
na
E. coli
DNK replikacija vo eukarioti
09.03.2012 Репликација на ДНК 25
Molekularnite mehanizmi
koi
go kontroliraat
kleto~niot ciklus
vo
kvascite
09.03.2012 Репликација на ДНК 26
Eukariotski
replikaciski enzimi
Alfa DNK polimeraza, jadro
Beta DNK polimeraza, jadro
Gama
DNK polimeraza, mitohondrii
Delta DNK polimeraza, jadro
Epsilon DNK polimeraza, jadro
DNK polimerazite
alfa
i delta se odgovorni
za
replikacija
na
jadrenata
DNK
DNK polimerazata
beta ima
reparativna
funkcija, a se
smeta
deka
ista
uloga
ima
i DNK polimerazata
epsilon
DNK polimerazata
gama
ja
replicira
mitohondrijalnata
DNK.
Alfa, delta i gama
DNK polimerazite
koristat
RNK
prajmeri
za
da
iniciraat
DNK sinteza.
Samo
delta, epsilon i gama
DNK polimerazite
imaat
korektorska
aktivnost
(3’ kon
5’ egzonukleaza)
09.03.2012 Репликација на ДНК 27
Replikacija
na
DNK vo Drosophila melanogaster
09.03.2012 Репликација на ДНК 28
Vremenski
redosled
na
DNK replikacijata
vo
replikaciski
edinici
vo
eukariotski
hromozom
09.03.2012 Репликација на ДНК 29
Poteklo
na
replikaciite
Avtonomni
replikaciski
sekvenci
(ARSs) se funkcionalnite
mesta
za
zapo~nuvawe
i regulacija
na
replikonite.
Se sostojat
od
~etiri
elementi:
A, B1, B2 i B3
Elementot
A ima
centralna
uloga
vo
ARS, dodeka
drugite
elementi
ja
reguliraat
frekfencijata
na replikonite.
Elementite
A, B1 i B2 sozdavaat
jadro
na
ARS kon koi
se vrzuva
pove}eproteinski
prepoznava~ki
kompleks
na
po~etokot
(ORC)
Elementot
B3 ja
zasiluva
replikacijata
so vrzuvawe
na
protein, ARS-vrzuva~ki
faktor
1 (Abf1p)
09.03.2012 Репликација на ДНК 30
Problemot so
replicirawe na
celosno
linearen hromozom
vo eukariotite
09.03.2012 Репликација на ДНК 31
Sintetizirawe telomerna
DNK
so telomeraza