Репликация ДНК эукариот.

Репликация - это фундаментальный генетический процесс, обеспечивающий преемственность наследственного материала клеток путём создания идентичных копий ДНК.

Принципы репликации:

1. Все ферменты – работают в направлении 5’→3’.

2. Т.к. нити ДНК антипараллельны, а все ферменты униполярны, вся репликация идёт антипараллельно.

3. ДНК-полимеразы нуждаются в затравке.

4. Матричный принцип репликации.

Виды репликации:

1. Пузырьковая- у прокариот.

2. Катящиеся кольцо Кэрнса.

Очень часто идёт многократная репликация какого-то гена - амплификация гена (умножение гена).

Репликация.

Репликация – фундаментальный генетич. процесс, он обеспеч. преемственность наследств. материала в поколениях клеток и организмов путем создания идентичных копий мол-л ДНК. Репл. осущ-ся комплексом ферментов и спец. белков, они выполн. стр-ную роль в организации макромол-л ДНК и в процессе создания их новых цепей.

Принципы репликации:

1. Комплиментарность – каждая из 2х цепей материнской мол-лы ДНК служит матрицей для дополняющей дочерней цепи.

2. Полуконсервативность – образование 2х двойных спиралей, кажд. из которых сохраняет в неизменном виде одну из цепей матер. ДНК, вторые цепи синтезируются заново по принципу комплиментарности.

3. Униполярность. Все ферменты синтеза ДНК наз-ся ДНК-полимеразы, они передвиг-ся только 3’à5’. Синтез комплиментарных цепей идет 5’à3’.

4. Антипараллельность.

5. Потребность в затравке. ДНК-пол. нужд. в затравке (3’OH конец выполн. ф-ю затравки)

Уотсон и Крик предложили теорию синтеза ДНК путем удвоения (репликации). Виды:

· Консервативная (дочерняя 2ная спираль образ-ся без разрушения родительской)

· Полуконсервативн. (родит. спираль раздваив-ся и на кажд. строится дочерняя ДНК)

· Дисперсионная (родит. цепь расщепл. в неск. местах и на ней образ-ся новые цепи)

На практике репликац. идет только по полуконсервативному мех-му. Необходимы все виды дезоксирибонуклеотид 5’ фосфатов (дАТФ, дГТФ, дЦТФ, дТТФ). Нужны различные рибонуклеозидтрифосфаты (для затравки) и различные ферменты.

Репликац. прох. в 3 этапа:

1. инициация

2. элонгация

3. терминация

Инициация. Под действием расплетающих ферментов (хеликаз) образуется репликативн. вилка, в ней идет синтез 2х противоположно направл. цепей: 5’à3’ - лидирующая цепь, 3’à5’ – запаздывающая цепь. Инициация начинается с образования на матрич. ДНК необычного затравочного олигорибонуклеотида (праймера) с пом. праймазы. Он содерж около 10 нуклеотидов. После образ. праймера фермент отделяется от ДНК.

Элонгация. К праймеру присоединяются дезоксирибонуклеотиды с пом. ДНК-пол-3. (в направл. 5’à3’), образуется гибридная цепь. Синтез ДНК на лидирующей цепи идет непрерывно, на запаздывающей прерывисто. На запазд. цепи образ-ся фрагменты Оказаки по 200-1000 нуклеотидов. На запазд. цепи образ-ся столько праймеров, сколько фрагментов Оказаки. Когда ДНК-пол-3 заканч. свою, то ДНК-пол-1 удаляет праймер и заполняет брешь. Фермент лигаза сшивает эти фрагменты.

Терминация. Изучена недостаточно. У некотор. бактерий есть спец. уч-к – терминатор. Предпол., что терминация программируется особой нуклеотидной послед-ю, в т.ч. в виде полиндромов. Терминация движения репликативной вилки происход. в конце репликона (уч-к ДНК, котор. реплицируется в рез-те одного акта инициации). Репликация начинается в спец. точке – ori (origin).

После репликации группы репликонов происходит перераспределение старых и новых гистонов. Гистоны распределяются равномерно между дочерними цепями. Т.о. репликация является ферментативно-структурным процессом.

Современное состояние клеточной теории. История цитологии тесно связана с изобретением и усовершенствованием. Первый микроскоп был создан в конце 16 века голландцами. Впервые применил его Роберт Гук – увидел, что пробка состоит из полостей, окруженных стенками (назвал клеткой).

До 1830 г. представление о клетке: главное в клетке целлюлозная оболочка

1833 – Броун описывает ядро клетки. Пуркинье вводит термин – протоплазма.

Постепенно накапливалось большое количество сведений и фактов. Одно из крупнейших обобщений 19 века стала клеточная теория. Она была изложена в трудах Шванна (1838 г):

1- все живое состоит из клеток. Клетка элементарная биологическая единица

2- клетки растений и животных гомологичны

1858 г – Вирхов

3- всякая клетка от клетки

4- многоклеточный организм – это сумма клеток или клеточное государство.

Дальнейшие исследования позволили подтвердить клеточную теорию. И сейчас, принимая в виду весь накопленный материал, доказательства клеточная теория имеет вид:

1. все организмы состоят из клеток(клетка элементарная единица живого)

2. клетки одноклеточных и многоклеточных животных и растений сходны по строению, химическому составу, принципам обмена веществ и основным проявлением жизнедеятельности. Т.е клетка – элементарная, структурная, функциональная и генетическая единица живого.

3. все живые организмы развиваются из одной или группы клеток. Каждая новая клетка образуется в результате деления исходной клетки.

Клетка- это элементарная живая система способная к самообразованию, саморегулированию.

Дата добавления: 2015-07-19