Репликация ДНК

ЗМІСТ

 Вступ

 

Загальний механізм реплікації

 

Основні ферменти реплікації

 

Реплікація у прокаріот

 

Реплікація у еукаріот

 

Висновок

 

Література

 Вступ

Вся інформація про будову і функціонування будь-якого організму міститься в закодованому вигляді в його генетичному матеріалі, основу якого у переважного числа організмів складає ДНК. Роль ДНК полягає в зберіганні і передачі генетичній (спадковою) інформації в живих організмах. Щоб ця інформація могла передаватися від одного покоління кліток (і організмів) до іншого, необхідне її точне копіювання і подальший розподіл її копій між нащадками. Процес, за допомогою якого створюються копії молекули ДНК, називається реплікацією. Перш ніж розділиться, клітки за допомогою реплікації створюють копію свого генома, і в результаті клітинного ділення в кожну дочірню клітку переходить одна копія. Завдяки цьому, генетична інформація, що міститься в батьківській клітці, не зникає, а зберігається і передається нащадкам. У разі багатоклітинних організмів передача цій інформації здійснюється за допомогою статевих кліток, що утворюються в результаті мейотического ділення і також несуть копію генома (гаплоидного). Їх злиття приводить до об'єднання двох батьківських геномів в одній клітці (зиготе). З неї розвивається організм, клітки якого несуть генетичну інформацію обох батьківських організмів. Таким чином, основне значення реплікації полягає в постачанні потомства генетичною інформацією. Для забезпечення стабільності організму і виду ДНК винна реплицироваться повністю і з дуже високою точністю, що забезпечується функціонуванням певного набору білків. Чудовою особливістю ДНК є те, що вона несе гени що кодують ці білки, і, таким чином, інформація про механізм її власного подвоєння закодована в ній самій.

 Загальний механізм реплікації.

 Точне самовідтворення ДНА можливе завдяки її особливій структурі. Модель структури ДНК була обнародувана Ф. Криком і Д. Уотсоном в 1953 році. Згодне їй ДНК є довгою дволанцюжковою полімерною молекулою. Мономерами є нуклеотиди, сполучені в кожному ланцюзі фосфодиефирними зв'язками

Сахарофосфатний остов молекули, який складається з фосфатних груп і дезоксирибозних залишків сполучених 5'-3'-фосфодиефирними зв'язками, утворює як би боковини гвинтових сходів, а пари підстав -ее сходинки. Дві полинуклеотидние ланцюги навиті одна на одну, утворюючи подвійну спіраль. Разом вони утримуються водневими зв'язками, що утворюються між компліментарними підставами протилежних ланцюгів (між А і Т; G і C). Ланцюги молекул ДНК антипараллельни: одна з них має напрям 53, інша 35¢. Послідовність мономірних одиниць (дезоксирибонуклеотидов) в однієї її ланцюгу відповідає (комплиментарна) послідовності дезоксирибонуклеотидов в іншій. Уотсон і Крик припустили, що для подвоєння ДНК повинні відбутися розрив водневих зв'язків і розбіжність ланцюгів(рис. 1) і що подвоєння ДНК відбувається шляхом послідовного з'єднання нуклеотидов на матриці материнського ланцюга відповідно до правила компліментарності. Надалі ця матрична природа механізму реплікації була підтверджена численними дослідами. Підтвердження також отримав запропонований напівконсервативний спосіб реплікації дволанцюжкової ДНК { Мезельсон, Сталь, 1958 (объект-E. coli); Тейлор,1958( объект-Vicia faba)}. Согласно йому, в результаті дупликации утворюються дві пари ланцюгів, в кожній з яких тільки одна є батьківською (консервативною), а вторая- наново синтезованою. Інші механізми (консервативний, дисперсний) не підтвердилися.

Ауторадіографічний аналіз, проведений на початку 60-х рр. (Керренс,1963) на реплицирующихся хромосомах мічених 3Н-тимідином, показав наявність певної зони, де відбувалася реплікація. Ця зона рухалася уздовж батьківської подвійної спіралі. Із-за Y-образної структури її назвали репликативной вилкою. Саме у ній і відбуваються основні процеси, що забезпечують синтез ДНК. Вилки утворюються в структурі, званій репликативний бульбашка. Це області хромосоми, де дві нитки батьківської спіралі ДНК відокремлюються і служать як матриці для синтезу ДНК. Це місце, де відбувається

1 2 3 4 5 6