Репликация ДНК Часть 2

Смотрите часть 1 здесь:    • DNA Replication Made Easy   Репликация ДНК, часть 2 ДНК состоит из двойной спирали, состоящей из двух комплементарных цепей. В процессе репликации эти цепи разделяются. Каждая цепь исходной молекулы ДНК служит матрицей для синтеза своей копии. Этот процесс называется полуконсервативной репликацией. Клеточные механизмы корректуры и исправления ошибок обеспечивают практически идеальную точность репликации ДНК. В клетке репликация ДНК начинается в определённых точках генома, или точках начала репликации. Расплетание ДНК в точке начала репликации и синтез новых цепей, осуществляемое ферментом, известным как лигаза, приводит к двунаправленному росту репликативных вилок от точки начала репликации. С репликативной вилкой связан ряд белков, которые способствуют инициации и продолжению синтеза ДНК. Наиболее важным является ДНК-полимераза, которая синтезирует новые цепи, добавляя нуклеотиды, комплементарные каждой (матричной) цепи. Репликация ДНК происходит во время S-стадии интерфазы. ДНК-полимеразы – это семейство ферментов, осуществляющих все формы репликации ДНК. ДНК-полимеразы, как правило, не могут инициировать синтез новых цепей, а могут лишь удлинять существующую цепь ДНК или РНК, спаренную с матричной цепью. Для начала синтеза необходимо создать короткий фрагмент РНК, называемый праймером, и спарить его с матричной цепью ДНК. ДНК-полимераза добавляет новую цепь ДНК, удлиняя 3'-конец существующей нуклеотидной цепи, добавляя по одному нуклеотиду, соответствующим матричной цепи, посредством образования фосфодиэфирных связей. Энергия для этого процесса полимеризации ДНК поступает за счет гидролиза высокоэнергетических фосфатных (фосфоангидридных) связей между тремя фосфатными группами, присоединенными к каждому невключенному основанию. Свободные основания с присоединенными к ним фосфатными группами называются нуклеотидами; в частности, основания с тремя присоединенными фосфатными группами называются нуклеозидтрифосфатами. При добавлении нуклеотида к растущей цепи ДНК образование фосфодиэфирной связи между проксимальным фосфатным остатком нуклеотида, расположенного к растущей цепи, сопровождается гидролизом высокоэнергетической фосфатной связи с высвобождением двух дистальных фосфатных остатком в виде пирофосфата. Ферментативный гидролиз образовавшегося пирофосфата до неорганического фосфата приводит к расходованию второй высокоэнергетической фосфатной связи и делает реакцию практически необратимой. Репликация ДНК, как и все биологические процессы полимеризации, протекает в три ферментативно катализируемых и координируемых этапа: инициация, элонгация и терминация. Репликативная вилка — это структура, образующаяся в ядре во время репликации ДНК. Она создаётся хеликазами, которые разрывают водородные связи, удерживающие вместе две цепи ДНК. Образующаяся структура имеет два разветвляющихся «зубца», каждый из которых состоит из одной цепи ДНК. Эти две цепи служат матрицей для лидирующей и отстающей цепей, которые будут созданы по мере того, как ДНК-полимераза подбирает комплементарные нуклеотиды к матрицам; матрицы можно корректно называть матрицей лидирующей цепи и матрицей отстающей цепи. ДНК всегда синтезируется в направлении от 5' к 3'. Поскольку матрицы лидирующей и отстающей цепей ориентированы в репликативной вилке в противоположных направлениях, основной проблемой является синтез зарождающейся (новой) отстающей цепи ДНК, направление синтеза которой противоположно направлению роста репликативной вилки. У эукариот репликация ДНК контролируется в рамках клеточного цикла. По мере роста и деления клетки она проходит через стадии клеточного цикла; репликация ДНК происходит во время S-фазы (фазы синтеза). Прохождение эукариотической клетки через цикл контролируется контрольными точками клеточного цикла. Прохождение контрольных точек контролируется сложными взаимодействиями между различными белками, включая циклины и циклинзависимые киназы. В отличие от бактерий, эукариотическая ДНК реплицируется в пределах ядра. Контрольная точка G1/S (или контрольная точка рестрикции) регулирует, вступают ли эукариотические клетки в процесс репликации ДНК и последующего деления. Клетки, не прошедшие эту контрольную точку, остаются в стадии G0 и не реплицируют свою ДНК. Репликация геномов хлоропластов и митохондрий происходит независимо от клеточного цикла, посредством репликации D-петли. Смотреть ещё раз:    • Dna Replication Part 2   Подпишитесь, пожалуйста:    / zoop321