Репликация ДНК. Характеристика параметров репликации.

У кишечной палочки существует участок, который обеспечивает терминацию репликации ДНК. В этом участке содержится несколько коротких последовательностей, так называемых ter-сайтов (длиной =23 п.н.). Прекращение движения репликационной вилки обеспечивается связыванием продукта гена tus с сайтами терминации.

Точки терминации - не обязательный элемент репликона. При двунаправленной репликации синтез ДНК прекращается, когда встречаются репликаиионные вилки. У эукариот синтез прекращается, когда встречаются вилки соседних репликонов.

СКОРОСТЬ РЕПЛИКАЦИИ

Скорость роста новой цепи практически постоянна. У Е. coll скорость копирования составляет примерно 500 нуклеотцдов в секунду. Скоростьдвижениярепликацион-ной вилки в эукариотических клетках много ниже — 10-100 п.н. в секунду.

репликация днк

Скорость репликации генома определяется в основном частотой инициации репликации. Высокая скорость репликации генома у эукариот обеспечивается одновременной инициацией множества точек начала репликации. Например, в клетках ранних эмбрионов дрозофилы репликация всего генома происходит каждые 3 мин, точки начала репликации отстоят друг от друга на 7 000—8 000 п.н. В культуре клеток дрозофилы скорость репликации генома значительно ниже, инициируется меньше точек начала репликации, они располагаются на расстоянии 40 000 п.н. друг от друга.

ТОЧНОСТЬ РЕПЛИКАЦИИ

Точность копирования ДНК чрезвычайно высока. Ошибочное включение основания происходит с частотой 10-8—10-10. Однако известно, что физико-химические свойства оснований при образовании водородных связей должны давать более высокую частоту ошибок - до 10-2. Высокая точность копирования достигается благодаря контрольным и корректорским функциям ДНК-полимераз, участвующих в репликативном синтезе ДНК.

РЕПЛИКАЦИЯ ТЕЛОМЕР

При репликации линейных молекул ДНК возникает проблема репликации концов, Поскольку все ДНК-полимеразы осуществляют синтез только с использованием РНК-праймеров, и праймеры впоследствии удаляются, то 5'-конец цепи должен укорачиваться на длину праймера, т.е. на 1O-30 нуклеотидов. Последовательное исчезновение концевых участков неизбежно должно приводить к потере генов. Теломеры — концевые участки хромосом, которые не несут генетической информации, а служат для зашиты материала хромосомы от потерь при репликации и от атак эндонуклеаз. Е. Блакберн и Дж. Голл выделили теломерную ДНК и расшифровали ее структуру. Теломеры у всех изученных организмов имеют сходное строение: они состоят из многократно повторяющихся фрагментов, например у человека это — TTAGGG. Во время деления нормальной соматической клетки теломеры теряют от 5 до двадцати фрагментов и с каждым делением становятся короче. Укорочение до определенной критической длины становится сигналом к прекращению делений. Показано, что у соматических клеток есть лимит на число клеточных делений. При культивировании клеток, взятых у новорожденных детей, они могут пройти 80—90 делений, клетки 70-летних делятся только 20—30 раз. Ограничение на число клеточных делений называют порогом Хейфлика. Обычно клетки не преодолевают барьер из 20-90 делений. В раковых клетках и клетках зародышевого пути, где число делений не ограничено, обнаружен фермент теломераза, который перед каждым циклом репликации добавляет TTAGGG-повторы к теломерам и таким образом компенсирует укорочение, вызванное работой ДНК-полимеразы. Теломераза присоединяет повтор последовательно нуклеотид за нуклеотидом к З'-концу, при этом родительская ДНК не используется в качестве матрицы. Теломераза — это рибонуклеопротеиновый комплекс, РНК которого содержит последовательность нуклеотидов, выступающую в роли матрицы для синтеза TTAGGG-повтора.

- Читать далее "Двунаправленность репликации ДНК. Полирепликонность и асинхронность репликации."

Оглавление темы "Репликация ДНК - виды и механизмы.":
1. Элонгация цепей ДНК. Элонгация как этап синтеза ДНК.
2. Репликация ДНК. Характеристика параметров репликации.
3. Двунаправленность репликации ДНК. Полирепликонность и асинхронность репликации.
4. Восстановление или репарация ДНК. Нарушение первичной структуры ДНК.
5. Виды репарации ДНК. Фотореактивация.
6. Репарация ДНК за счет ДНК-полимераз. Эксцизионная репарация ДНК.
7. Исправление ошибок спаривания ДНК. Мисмэтч-репарация. Рекомбинационная репарация.
8. SOS репарация ДНК. Характеристика и механизмы SOS репарации ДНК.
9. Репарация ДНК и наследственные болезни. Пигментная ксеродерма.
10. Синдром Коккейна. Трихотиодистрофия. Генетические основы синдрома Коккейна и трихотиодистрофии.

Ждем ваших вопросов и рекомендаций: