Репликация на ДНК Flashcards
1
Q
Особености на растежа на новата ДНК верига
A
- винаги в посока 5’-3’
- нуклеотиди са във вид на трифосфати, свързват се спонтанно комплементарно с Н-връзка (без ензим и енергия), свързват се помежду си с фосфодиестерна връзка от полимераза при разкъсване на макроергична връзка
- полуконсервативен механизъм, матрична синтеза
2
Q
Репликация инициация особености
A
- в ДНК-участъци начала на репликация (ori), където веригите се разделят
- прокариоти имат само едно, при еукариотите са множество, репликация напредва в двете посоки до среща със съседни вилки
- започва се от праймаза, която синтезира къс РНК праймер
- не започва ДНК-полимеразата, защото има 3’-5’ екзонуклеазна активност (редакторска) и първите нуклеотиди изглежадт неправилни
3
Q
Репликация елонгация особености
A
- място на синтез има Y-образна форма (репликационна вилка), мести се напред
- поради посока на полимераза се образуват водеща (синтез без прекъсвания) и изоставаща верига
- изоставаща се синтезира на фрагменти на Оказаки (1000-2000 нк при бактерии, 100-200 нк при еукариоти) - всеки фрагмент се синтезира от вилка до предишен праймер, който се разгражда и запълва от ДНК-полимераза, фрагменти се съединяват от ДНК-лигаза
4
Q
Участници в репликация
A
- топоизомерази
- начала и инициатори
- хеликаза
- праймаза
- ДНК-полимераза
- подвижна скоба
- белтъци, свързващи едноверижна ДНК
- РНаза
- ДНК-лигаза
- теломераза
5
Q
Топоизомерази дейност, примери, причина за дейност
A
- променят степента на свръхспирализация на ДНК като срязват едната или двете вериги на ДНК, придържат двойната спирала чрез временни връзки до релаксиране и я зашиват
- топоизомераза I, II
- бактериална пираза е прицел за антибиотици
- заради напрежение на усукване при разделяне на веригите, поява на скачени пръстени (катенани) при репликация на пръстенни ДНК
6
Q
Начала и инициатори на репликацията
A
- начала - палиндроми богати на АТ
- начало се разпознава от инициатор на репликация (при прокариоти има една пп верига, при еукариоти е четвъртичен комплекс (ОРС)
- инициатор се свързва с началото, знак за белтъци-участници, които образуват пререпликационен комплекс
7
Q
Хеликаза дейност, строеж, вид белтък, помощ
A
- разделя многобройните водородни връзки в ДНК-спиралата
- 6 субединици, затваря се в пръстен около матрицата на изоставащата верига
- моторен белтък, АТФаза
- прикрепител на хеликаза я настанява върху ДНК
8
Q
Праймаза значение за инициация на репликацията
A
- пререпликативен комплекс (прикрепител, инициатор, хеликаза) се заменя с реплизома (хеликаза, праймаза, ДНК-полимераза)
- праймаза (РНК-полимераза) започва синтезата на новия полинуклеотид - синтезира само къси вериги (10 нк) - ниска постъпателност
- при еукариотите е четвъртичен комплекс, включва и ДНК-полимераза алфа (без редакторска активност), която удължава праймера до смесен РНК-ДНК праймер (40 нк)
9
Q
ДНК-полимераза и значение за елонгацията на репликацията
A
- за репликация - репликативна полимераза/репликаза
- свързва с фосфодиестерни връзки дезоксирибонк, след тяхно свързване с матрица
- има много субединици - тези с полимеразна и редакторска активност образуват сърцевинна полимераза за всяка верига, между двете има свързващи субединици
- при прокариоти - ДНК-полимераза III с еднаква сърцевинна част за двете вериги
- при еукариоти - комплекс от пол ета за водещата, пол делта за изоставащата верига
10
Q
Какво представлява подвижната скоба и прикрепителя?
A
- субединица на репликазите, която осигурява високата им постъпателност (синтез на дълги ДНК вериги)
- първоначално отворена, после като пръстен, прикрепя сърцевинната полимераза за ДНК
- прикрепител на скобата - един за двете вериги (водеща - за началото и края, за всеки фрагмент на Оказаки)
11
Q
Кои белтъци участват само в синтеза на изоставащата верига?
A
- белтъци, свързващи едноверижна ДНК (SSB)
- части от матрицата остават несдвоени - покриват се от SSB за да се защитят от нежелани взаимодействия
- SSB се отделя при идване на праймаза/хеликаза
12
Q
Механизъм на отстраняване на РНК праймера при прокариоти и еукариоти
A
- бактерии - репликаза се отделя при достигане на праймер, заменена от pol I, която има 5’-3’ екзонуклеазна активност (удължава верига и разгражда праймера)
- еукариоти - РНаза Н (5’-3’ екзонуклеаза), не е необходима (репликаза при достигане на предишен фрагмент продължава и измества РНК-праймерът и ДНК-фрагмента от pol alpha
- получена едноверижна висулка се изрязва от ендонуклеаза FEN1
–> и в двата случая остава ник (празнина) след махане на праймера
13
Q
ДНК-лигаза дейност
A
- разпознава никове останали след заместване на праймерите и ги зашива
- използва АТФ
- само една при еукариоти за репликация
14
Q
Поведение на хроматина по време на репликация и разпределяне на неговата опаковка
A
- хроматин се декондензира (хетеро става неотличим от еу)
- нуклеозомните хистони остават до идване на репликационна вилка
- след нея стари хистони се разпределят случайно между дъшерните вериги, синтез на нови хистони
15
Q
Какъв е проблемът с краищата на линейните ДНК-молекули (еукариотни хромозоми) при репликацията и решението?
A
- 5’-крайният праймер след разграждането си не се заменя с ДНК (по-къса нова верига)
- теломерите на края на веригата са участъци, повторени някоко пъти (3’-край е винаги по-дълъг от 5’)
- след репликация 3’-края на водещата верига така изравнява матричната
- в половите клетки има теломераза - възстановява 3’-края на матрицата чрез РНК-кофактор, синтезира в копие от теломерен повтор без матрица (вид обратна транскриптаза)
- при соматичните няма много теломераза - клетката се дели няколко пъти и същевременно е предпазена от изкушението да се дели неограничено (ракови клетки се научават да експресират теломеразен ген - неограничено делене)
