Репликация Flashcards
Способност за възпроизвеждане на живата материя
Авторепродукция
Авторепродукция на молекулно ниво
Репликация
Кога се извършва репликацията
Преди деленото, през интерфазата
Репликация дефиниция
Анаболитен и Генетичен процес, при който се синтезира ДНК
Какво осигурява репликацията и обяснение
Удвояване на генетична информация, която се разделя поравно между двете дъщерни клетки при деленето
- всяка от двете дъщерни ДНК молекули има верига от майчината ДНК и новосинтезирана комплементарна верига
Какво е необходимо за репликацията
1) ДНК матрица
2) белтъчен комплекс
3) активирани дезоксирибонуклеотиди
Коя е матрицата на процеса
молекула ДНК
Посока на репликацията
Новата верига се синтезира в посока 5¹ - 3¹
Къде протича репликацията?
(Прокариоти/Еукариоти)
Прокариоти - в цитозола
Еукариоти - в ядрото, в матрикса на митохондриите, в стромата на хлоропластите
Източник на енергия при репликацията
Активирани дезоксирибонуклеотиди (предварително свързани с АТФ дезоксирибонуклеотиди)
- свързани с три фосфатни остатъка
- притежават богати на енергия макроергични връзки
Белтъчен комплекс на репликацията
- ДНК хеликаза
- ДНК топоизомераза
- Дестабилизиращи белтъци
- РНК праймаза
- ДНК полимераза
- ДНК лигаза
Хеликаза функция
Разкъсва водородните връзки между двете вериги
(Като променя конформацията си, в резултат на което се придвижва)
Топоизомераза функция
Преодолява свръхусукването на двойната спирала пред репликационната вилка чрез разкъсване и последващо зашиване на една от веригите
Дестабилизиращи белтъци функция
- Свързват се с разделените вериги ДНК и преодотвратяват спирализация
- Изправят едноверижната ДНК и базите на нуклеотидите стават достъпни за комплементарно свързване
РНК праймаза функция
Синтезира къси РНК вериги (праймери, от по около 10 нуклеотида) в изоставащата верига
ДНК полимераза функция
- Свързва активираните дезоксирибонуклеотиди като използва енергията на макроергичните им връзки
- Образува 3-5 фосфодиестерни връзки
ДНК лигаза функция
Зашива фрагментите на Оказаки от изоставащата верига чрез 3-5 фосфодиестерни връзки
Механизъм на репликацията
1)Разделяне на веригите
Започва с разделяне на двете вериги
1) Топоизомераза разсуква двойната спирала, премахва спирализация чрез разкъсване и последващо зашиване на една от веригите
2) Водородните връзки между веригите се разкъсват чрез хеликаза
3) Дестабилизиращите белтъци предотвратяват последваща спирализация
4) Двете вериги се отделят, образува се Y-образна структура - репликационна вилка - напредва по дължината на ДНК молекулата
Механизъм на репликацията
2) Образуване на водеща верига
1) ДНК полимеразата осъществява непрекъснат синтез върху веригата 3-5 - поради еднопосочно действие на полимеразата от 5 към 3
2) Активираните дезоксирибонуклеотиди се подреждат комплементарно върху веригата
3) ДНК - полимеразата ги свързва чрез 3-5 фосфодиестерни връзки в полинуклеотидна верига
-» водеща верига - бърз синтез от 5¹ към 3¹
Механизъм на репликацията
3) Образуване на изоставаща верига
Синтезът на другата верига се извършва на части (фрагменти на Оказаки) в посока 5-3
1) Синтезира се РНК зародиш от праймазата, който маркира мястото от което полимеразата присъединява дезоксирибонуклеотиди
{Зародишите се отстраняват и празнините се запълват под действието на ДНК полимеразата, която се връща}
2) Лигазата свързва фрагментите чрез 3-5 фосфодиестерни връзки
-» изоставаща верига - по-бавен синтез
Скорост на репликацията при еукариотите
10-40 нуклеотида в секунда(бавно)
Причина за ниската скорост при еукариоти
Хистоновите белтъци в хроматина
Репликацията при прокариотите
- 800 - 850 нуклеотида в секунда
- не се нарушава пръстеновидна форма на ДНК
Репликация еукариоти начални точки
Възникват много начални точки, образуват се многобройни реплициращи се участъци(репликони)
Точност на репликацията
1 грешка на 10⁹ нуклеотидни двойки - висока точност
Репарация същност
- за съхраняване на стабилност на ДНК възникват механизми за коригиране на грешките
- извършва се при допускането на грешката или след приключването на процеса
- от ензима ДНК репараза
Значение на ранен синтез на ДНК
- синтез само когато предстои делене, за да може кл. програма да се предаде непроменена в дъщ. кл.
- грешки в този синтетичен процес могат да доведат до смърт или мутации на клетката
