Реплікаційна вилка

Нитки ДНК перекручені одна навколо іншої. Для забезпечення напівконсервативної реплікації обох ниток їх необхідно розкрутити. Це розкручування здійснюється АТФ-азной, що носить назву геліказу (кодируемой геном rep E. coli).

Розкручування ниток ДНК викликає напруги в молекулі, що призводить до перекручення всієї молекули навколо осі і появи супервитки. Ці супервитки елімінуються білками, названими топоізомеразами, які здатні викликати перехідні і оборотні розриви фосфодіефірних зв’язків. Розрізняють два типи топоізомераз: топоізомераза I, позбавлена АТФ-азной активності і викликає оборотні розриви одиночних ланцюгів (протеїн зі у E coli); топоізомераза II, що володіє АТФазной активністю і що викликає розриви подвійного ланцюга. Прикладом служить фермент топоізомерази II, гірази, що складається з двох субодиниць, одна з яких кодується геном gyr А і чутлива до дії налідиксової кислоти, а інша, що кодується геном gyr В, – до новобіоміціну. Реплікація ДНК бактерій відзначено зниження обома агентами, крім штамів, які отримали в результаті мутації гиразу, стійку до налідиксової кислоти і новобіоміціну. Розкручування обох ланцюгів ДНК призводить до утворення однонитчатим зон. Ці зони повинні бути стабілізовані (запобігання спарювання, і відновлення подвійної спіралі) і захищені від дії ДНК-ази. Ці функції виконуються протеїном, названим DNA binding protein (ДНК зв’язуючий білок), який специфічно зв’язується з одиночними ланцюгами ДНК – Цей комплекс (ДНК + ДНК зв’язуючий білок), мабуть, є субстратом для ДНК-полімерази III.

Всі відомі ДНК-полімерази можуть синтезувати ДНК тільки в присутності затравки, а при її відсутності вони не можуть ініціювати синтез. Синтез затравки здійснюється білком-ініціатором, названим прімазой, який необхідний для реплікації бактеріальної хромосоми. Є мутанти, термочутливі з цього білку. In vitro білок-ініціатор каталізує полірібонуклеотідной приманку, починаючи з рібонуклеозідтріфосфатов, тобто його активність аналогічна активності РНК-полімерази, але відрізняється від неї деякими фізико-хімічними властивостями. Наприклад, цей білок нечутливий до рифампіцину (специфічний інгібітор бактеріальної РНК-полімерази). Значить, перший рибонуклеотид непідвладний коригуючого дії екзонуклеаза 3-5, здійснюваної ДНК-полімеразою, хоча згодом він все ж елімінується. ДНК-полімераза може переміщати инициаторного білок і використовувати рібонуклеотідную приманку для синтезу фрагмента ДНК (фрагмент Окадзакі).

Таким чином, взаємне дію білка-ініціатора і ДНК-полімерази III веде до утворення ланцюга ДНК 5 до 3, що містить на 5-кінці фрагмент РНК і ДНК, поєднану з цим фрагментом на 3-кінці ковалентним зв’язком. Для отримання готової ДНК, по-перше, необхідно видалити рібонуклеотідную приманку і, по-друге, репарирувати в цьому місці ланцюг, Полімеризуючись дезоксірібонуклеотідтріфосфати. Видалення затравки – функція ДНК-полімерази I, як і заповнення проломи в ланцюзі шляхом заміни рибонуклеотидів на дезоксирибонуклеотидів. Отже, одна ланцюг ДНК реплікується безперервно в напрямку руху вилки. Синтез другий ланцюга здійснюється шляхом утворення фрагментів. Зшивання фрагментів забезпечується полінуклеотідлігази, яка утворює зв’язок між 3-ОН і 5-монофосфату.

...
ПОДІЛИТИСЯ:

Дивіться також:
Домашні ссавці