Репликация Flashcards
Какво е репликация и как протича? Коя е матрицата на процеса? Кога е доказан класическия метод?
Процес на самовъзпроизвеждане на молекулата на ДНК чрез разплитане на двойната ѝ спирала. Матрици са двете полинуклеотидни вериги. 1958г.
За колко време протича репликацията и в кой период на интерфазата? Кои санеобходимитефактори за репликацията?
За няколко часа в S-периода на инерфазата на клетъчния цикъл и прехожда митозата. 1.ДНК-матрица, 4те вида дезоксирибонуклеозидфосфати, ДНК-полимеразни ензими, Рестриктазни ензими, ДНК-лигази, праймаза,4те вида рибонуклеозидтрифорфати, Хеликаза, SBB-белтъци, Топоизомерази, АТФ
Колко е молекулната маса и наличието на брой молекули при прокаротите на ДНК-полимераза 1,2 и 3? Какви функции проявяват?
ДНК-полимераза 1: 109 kDa/400 молекули;
2: 90 kDа/40 молекули;
3: 1 МDa/10 молекули;
Коя ДНК-полимераза води репликацията едновременно на закъснпващата и на водещата верига? Какви други функции проявяват 2те полимерази?
1.ДНК-полимераза алфа и делта при еукариотните клетки+ХЕЛИКАЗНА АКТИВНОСТ;
Алфа-праймазна активност;
Делта 3’-5’-екзонуклеазна коректорна функция
Коя полимераза изпълнява репликацията на митохондриалната ДНК? Коя полимераза проявява най-слабата активност? Каква е общата функция между полимераза гама и епсилон? А коя е различната?
- Полимераза гама
- Полимераза Бета
- 3’-5’-екзонуклеазна коректорна функция
- 5’-3’-екзонуклеазна активност
Кои ензими са използвани в генното инжинесрство ? Как? Какво са лигазите, как действат и използват ли енергия?
Рестриктазните, защото те участват в превръщането на кръговата ДНК в линейна и обратно.
Това са ензими, които свързват отделни фрагменти на ДНК-молекулата с фосфодиестерна връзка, чрез използването на, с който образуват временен комплекс.
Какво е праймаза? Какво е праимозома? Проявява ли специфичност праймазата и от кой вид ДНК-полимераза се усановява при бозайниците?
- Ензим, който изгражда праймерите в инициацията на репликацията.
- Комплекс по-често срещан при прокариоти , който е изграден от праймаза, която се свързва с хеликаза.
- Не/ДНК-полимераза алфа
Къде започва репликацията при прокариотите? Кой е ензимът, който разплита ДНК-веригата? Има ли нужда от енергия?
- Репликтивната вилка 2.Хеликаза 3.Да
Къде се намират SBB-белтъците? Каква е тяхната функция и защо е необходима? Нужна ли е енергия и кое би забавило процеса на репликация?
- Покриват реликативната вилка в едноверижната ДНК;
- Предпазват ДНК от нуклеазите, защото когато е едноверижна е крайно нестабилна/предостваряват образуването на фибни структури
Какво са топоизомеразите? Какво се случва с активния център на мястото на скъсване?
- Това са ензими, които регулират степента на спирализация на ДНК-молекулата чрез скъсване на участъците на суперспирализация, възникващи при разплитането на дуплекса в хода на репликацията.
- Свързва се ковалентно с фосфата на фосфодиестерния ДНК-скелет
Какво е значението на разкъсването и свързването на активния център с фосфата на фосфодиестерния ДНК-скелет?
Топозиомеразата приема макроенергия на скъсаната фосфодиестерна връзка, при което ДНК-веригата се развива и суперспирализацията изчезва. Поетата от топоизомеразата енергия се включва обратно за възстановяване на скъсаната фосфодиестерна връзка, а репликацията може да продължи хода си-топоизомеразата има изходен вид
Колко вида са топоизомеразите, кой използва енергия и кой не? Как се нарича топоизомеразата, действаща при прокариотите?
2 вида, ТИ1-Не изисква енергия и разкъсва едната верига на ДНК, а при ТИ2-обратно; ДНК-гираза, която е вид ТИ2
Как действа топоизомераза 2 при разкъсването на ДНК-молекулата и изисква ли се енергия?
ТИ 2 се активира в участъци на прекръстосване на 2 кръгови двойноверижни молекули ДНК. При скъсване на едната двойноверижна молекула от топоизомераза 2 се отваря процеп, през който другата молекула се отделя. Процепът се зашива, а ензимът дисоциира от молекулите на ДНК
Къде се среща действието на топоизомераза 2?
Наблюдават в края на репликацията тип буква тита
Кои са етапите на репликацията на линейната ДНК-молекула при прокариотите?
- Инициация
- Елонгация
- Терминация
Какво са ори-последователностите и къде могат да се намират? Какви нуклеотиди преобладават при тях?
Това са стартовите точки. Може да са в една точка в единствената хромозома на прокариотите или в повече точки по дължината на ДНК на еукариотните хромозоми; А=Т
Как се осъществява началото на репликацията?
При някои прокариоти началото е от около 300 нуклеотида двойноверижна ДНК, които се увиват към група инициаторни белтъци: ДНК-белтъчен комплекс.
Кога и къде се присъединява хеликазата и какво формира?
Към ДНК-белтъчния комплекс, при което се оформя окоподбна вилка. Действат 2 различни хеликази, защото разплитането на ДНК веригата е двупосочно.
Какво е праймозома и как се формира?
Към ДНК-белтъчния комплекс и хеликаза се присъединява праймазата и така се формира праимозома.
Какво е реплизома?
Комплекс на праймозомата с ДНК-полимеразата.
Къде и кога се присъединяват SBB-белтъците?
Преди същинския старт на репликацията към едноверижната раплетена ДНК главно към закъсняващата верига.
Кой е основният ензим на репликацията? Как работи и може ли да започне процеса на репликация?
ДНК-полимераза 3 (делта, алфа) Не може, защото той прибавя нуклеотид към вече свободен 3’-ОН край.
Какво е праймер?
Къса РНК-нуклеотидна последователност от 5-10 нуклеотида, който се синтезира от праймазата и поставя стартовия 5‘-край на новоизграждащата се дъщерна верига
В каква посока върви винаги репликацията ? С кой процес върваят заедно?
3‘ към 5‘ на майчината верига, която е 5‘-3‘ на изграждащата се дъщерна верига.
разплиането на самата ДНК-молекула
Коя е водещата верига? Колко праймера има и къде е началото ѝ? В коя посока върви репликацията на водещата верига?
Тази, при която хода на репликацията съвпада с разплитането на ДНК-молекулата. 1 праймер в началото на своя 5‘ край; посоката 5‘-3‘ като върви успоредно и непрекъснато;
Коя е изоставащата верига? Каква е посоката на разплитането а каква е посоката на репликацията? Как върви изграждането на веригата? Коя от двете вериги е по-бърза и кога е установен хода на репликацията
Тази, при която хода на репликацията не съвпада с разпилането на ДНК-молекулата в другата посока 3‘-5‘. Тъй като задължителна за нея е посоката 5‘-3‘, изграждането на тази верига върви прекъснато.
Двете вървят заедно, 1968г.
Какво е фрагмент на Оказаки? От колко нуклеотида се изгражда?
Това са късите фрагменти, като всеки един от тях се състои от 1 000-2 000 нуклеотида и се изгражда след собствен праймер в посока 5‘-3‘-тоест обратна на разплитане на двуверижната ДНК-молекула. По този начин дъщерната закъсняваща верига нараства заднешком.
Колко молекули ДНК-полимераза участват в реплицирането на 1 молекула ДНК?
2: по една за закъсняващата и водещата верига
На кои особености отговаря ДНК-полимеразата в дъщерната закъсняваща верига, а накакви при водещата верига? Тези особености се осидуряват от коя специфична структура на ДНК-полимераза 3 и как действа тя?
- Непрекъснантата водеща верига-свързани с матрицата в доста дълги участъци от нея
- Фрагментите на Оказаки-свързани относително слабо с матрицата на закъсняващата верига
- Скоба, която като халка захваща матричната ДНК и прикрепя ензима към нея. Тази приплъзваща се подвижна скоба позволява на ензима да се придвижва последователно от един нуклеотид към следващия БЕЗ да се отделя от матрицата.
Как е възможно двете ДНК-полимерази да се движат едновременно в процеса на репликация?
Те се движват в противоположни посоки на своите матрици, но чрез извеждане на бримка на матричната ДНК на закъсняващата верига.
Кога се освобождава ДНК-полимеразата в репликацията?
Когато достигне предишния вече синтезиран фрагмент Оказаки. Тогава тя се придвижва към новообразувания праймер в посока към репликативната вилка и започва да прибавя нуклеотиди към новия 3‘-край.
При прокариотите от кой ензим се изгражда фратгмента на Оказаки и до кога? Кой ензим започва своето действие след това и с какво е свързан?
При прокариотите всеки фрагмент на Оказаки се изгражда от ДНК-полимераза 3 до достигане праймера на предходния фрагмент. ДНК-полимераза 1, която отстранява праймера и попълва мястото му с ДНК-нуклеотиди.
Кога действа лигазата? Какво е действието ѝ за изграждането на цялостния вид на закъсняващата дъщерна ДНК-молекула?
След като ДНК-полимераза 1 попълва с ДНК-нуклеотиди отстранен праймер при късия фрагмент. Тя съединява 3‘-края на последния фрагмент с 5‘-края на предходния и закъсняващата верига добива цялостен вид.
Каква форма придобива вилката след като ДНК-молекулата се разплете в единия по-къс край окончателно и репликацията там приключи?
Окоподобната репликативна вилка приема У-подобна форма.
Какво е действието на топоизомеразите и кога се включват в процеса на репликацията на прокариоти?
Раплитането на двойноверижната ДНК в реплицирания участък е свързано с въртене на молекулата около надлъжната ѝ ос-създава участъци на свръхспирализацията в краищата на репликативната вилка. За освобождаването ѝ се включват в действие топоизомеразите, след което вилката може да се измести и репликацията да продължи.
Как се наричат участъците, в които завършва репликацията при прокариотите? С каква структура взаимодействат и каква е причината?
Специфични последователности, наречени репликационни краища. Те взаимодействат с терминаторен протеин, който блокира активността на хеликазата.
За кои организми е характерна кръговата ДНК? По колко начина може да се реплицира кръговата ДНК-молекула и какви са те?
Вируси, фаги, бактерии, митоходнриите на еукариотите. 2-тип буква тита и с преминаване през линейна форма.
За кои организми е характерна репликацията на кръговата двойноверижна ДНК-молекула без нарушаване на кръговата форма?
Главно за бактериите
Каква е формата на репликативната вилка и как се образува тя при репликацията без нарушаване на ДНК-пръстенната форма? На коя от двете вериги започва репликацията?
Окоподобна, акто на определено място (ori-последователността) в двуверижната кръгова ДНК-молекула двете вериги се отделят една от друга БЕЗ да се скъсяват. Започва и на двете, като за цялата ДНК-молекула вилката е винаги само 1.
Какво органичава процеса на репликация при процеса без нарушаване на двойноверижния пръстенен скелет на ДНК? Кой ензим действа активно?
От двете страни двойната спирала се суперспирализира, като напрежението се минимизира от топоизомераза 1 (причинява разрив и развиване в едната от майчините вериги).
До кога продължава репликацията на двете вериги при тип буква тита? Какво се наблюдава в края на репликацията от този тип? Кой е последния действащ езним и какво е особено при него?
До възникване на суперспирализация.
2 скачени помежду си непълни кръгови двуверижни ДНК-молекули. Окончателното разделяне се извършва от топоизомераза 2(гираза)-нужда от АТФ енергия.
За какъв вид организми е характерна репликация с преминаване през линейна форма? А за кои-репликация тип „D-бримка“?
За вируси с двуверижна кръгова ДНК.
Митохондриалната и пластидната ДНК на еукариотите.
Как се формират краищата при репликация тип ,,търкалящ се кръг“?
Специфична ендонуклеаза разкъсва едната от веригите и в момента на разрива тя формира 5‘- и 3‘-краищата.
Коя молекула е матрица при репликация тип ,,размотаващо се кълбо” ? От кой край започва процеса и кой вид ДНК-полимераза го започва? Какво се случва с другия край на молекулата?
За матрица служи цялата кръгова верига. Към 3‘-края ѝ ДНК-полимераза 3 веднага започва репликацията. Нарастването на скъсаната верига откъм 3‘-края избутва 5‘-края извън кръга, като нишка на кълбо.
Коя е т.н. водеща верига (непрекъснатата) и коя е прекъснатата (закъсняваща) верига при сигма репликацията?
Започналата на 3‘ репликация върви БЕЗ прекъсвания-водеща, а излизащия в линеен вид навън 5‘ на разкъсаната майчина верига служи за матрица на репликация за нова дъщерна верига, която се изгражда чрез фрагментите на Оказаки-закъсняваща верига.
Кога линейният двуверижен участък се отрязва при репликация тп ,,размотаващо се кълбо”?
Когато изходната кръгова ДНК-молекула направи един пълен оборот около оста си, и дължината му е равна на тази на матрицата.
Как линейната ДНК-молекула отново става кръгова при репликация с преминаване през линейна форма? Подпомагат ли този процес определени ензими? Кои едноверижни структури се образуват?
Пострепликативно с помощта на ензими се изрязва праймера на последния фрагмент, който придобива едноверижни лепливи краища и молекулата се превръща от линейна в кръгова с помощта на лигазата.
За кои организми е характерна репликация на кръгова едноверижна ДНК-молекула и на кой друг процес е подобен?
Репликацията е характерна за някои фаги и репликация тип ,,търкалящ се кръг“ може да се яви като междинна структура за възникване на едножерижна кръгова ДНК.
Каква е особеността при репликацията на едноверижна кръгова ДНК-молекула? Каква е функцията и значението на тази особеност?
Излизащия извън кръга 5‘-край на разкъсаната верига се покрива от специфични структурни фагови белтъци, които го запазват както от реплициране, така и от действието на клетъчните нуклеази.
Кои цитостатици инхибират репликацията като пречат формирането на пуриновите бази на тимина
Много антиракови препарати като 5-флуорурацил, метотрексат и др.
Коя е посоката на изграждането на дъщерната верига при репликацията на еукариоти и как започва процеса?
Посоката е 5‘-3‘ като ДНК-полимеразата не може да започне репликацията без наличието на праймер!
Какви са повечето праймери при репликацията на еукариоти?
Имат 3‘-5‘-екзонуклеазна активност, което обезпечава високата точност на репликацията.
Какво са репликоните и каква е функцията им в еукариотната репликация?
Малки участъци (50-300 килобази), които имат собствени ори-последователности и собствена репликативна вилка. При тях ДНК се реплицира.
От колко нуклеотида се състоят фрагментите на Оказаки при еукариотите? Какъв е хода на репликативните вилки? Кои последователности се реплицират последно по дължината на хромозомите?
- По-къси, 100-200 нуклеотида.
- Във всеки 2 съседни репликона вървят в противоположни посока до срещата и съединяването си.
- По-плътно групираните и компактни;(хетерохроматин)
Кои са основните ензими с ядрена репликативна функция при еукариотите?
ДНК-полимерази алфа, делта и епсилон.
Какво е особеното действие на ДНК-полимераза алфа при репликацията на еукариоти? С коя друга структура работи и какво синтезират заедно?
Работи в комплекс с праймазата и заедно синтезират фрагментите на Оказаки. След като праймазата изградила праймера, ДНК-полимераза алфа прибавя няколко нуклеотида след него.
Кой е основния ДНК-синтезиращ ензим на водещата верига при еукариотите и кой е ензима на заксъняващата верига?
- Водеща-ДНК-полимераза делта;
2. Закъсняваща-ДНК-полимераза епсилон;
Какво е PCNA и с какво се свързва нейната функция? Среща ли се пдобна структура в друг вид репликация?
Подвижна белтъчна скоба, подпомагаща придвижването на ДНК-полимеразата по матрицата. Разпознава от ензимите, метилиращи Ц-нуклеотидите в новоизградената верига.
Каквъ проблем остава при окончателното разплитане на двойноверижната матрична линейна ДНК в края на репликацията на еукариоти?
5’-края на новосинтезираната закъсняваща верига е по-къс от съотверния 3’-край на матричната верига поради отстраняването на последния РНК-праймер от него.
Какво са теломерите и кога се формират?
Теломерите са краищата на хромозомите, които се формират в двата по-дълги матрични 3‘-края на еукариотната хромозома. 1 000 повтора на ТТГГГГ
Как най-лесно може да се обясни терминацията при еукариотите? Кой ензим участва в този процес?
Процес на образуване на теломерите-са около 1 000 повтора на последователността ТТГГГГ, които се присъединяват допълнително към по-дългия матричен 3‘-край на ДНК-веригата.
Теломеразата
Какво е теломераза?
Ензим, участващ в процеса на образуване на теломерите. Той е РНК-белтъчен комплекс с фукнция на обратна транскриптаза.
Коя е матрицата, върху която се изграждат теломерните повторения?
РНК-веригата на теломеразата
Коя е матрицата на ДНК-полимеразата алфа при репликацията на еукатиотна ДНК? Какво е специфично за този ензим?
Силно удължената в 3‘-края си изходна ДНК-верига. Има и праймазна активност, чрез която реплицира теломерния участък в обратната посока до свързването с късия 5‘ на новосинтезираната закъсняваща ДНК-верига.
Сравнителна таблица между процесите на репликация при еукариоти и прокариоти.
…
Колко е точността на процеса и къде възникват повече грешки?
1 грешка на 109 до 1012 нуклеотидни двойки
При инициацията на процеса;
Кои ензими участват в репарацията на увредени ДНК-участъци при репликацията?
екзо- и ендо-нуклеази, ДНК-полимерази, гликозилази, лигази, фосфодиестерази, многоензимни нуклеазни комплекси; фотолиаза
Кои са 2 механизма за репарация на ДНК?
- Отстраняване на отделни бази или нуклеотиди;
2. Отсраняване на групи нуклеотиди;
