replicarea ADN-ului. mașini
Diviziunea celulară are loc prin mitoză, prin urmare, pentru a evita pierderea informației genetice, în primul rând dubleaza genomul nuclear intreg in faza S a ciclului celular. Durata faze S este de 8 ore. centromere ADN-ul replicat cromozomi in timpul mitozei stadiu de mijloc, care precede procesul de segregare cromozomiale.
Replicarea ADN-ul mitocondrial și nuclear are loc în diferite faze ale ciclului celular. Deși secvența generală a etapelor în replicarea ADN-ului nuclear în ființe superioare (Eucariotele) și în bacterii (procariote) este aceeași, procesul în sine are mici diferențe. Deci, în timpul eucariotele replicarea ADN-ului (nucleare) rămâne în configurația nucleozomului.
fragmente de ADN. perechile de baze bogate G-C (R-benzi în eucromatină cromatinei compactate), gene exprimate „menaj“, care funcționează în toate celulele corpului. Aceste fragmente sunt reproduse la etapa S-faza timpurie. heterocromatinei Land perechi de baze bogate A-T (G-band), o mică cantitate de gene exprimate și replicate într-o etapă ulterioară a fazei S.
Domeniul tehnic al helixului ADN-ului. care replicarea timpurie unwinds în principal porțiunea numita origine de replicare (replicon). In acest moment, o dublă helicază enzimă fir unwinds dezvăluie secvența de bază. Procesul de replicare are loc de-a lungul o bandă la o viteză de aproximativ 40-50 de nucleotide pe secundă în ambele direcții simultan. La ființele superioare au o mulțime de replicon, situat la o distanță de 50 000-300 000 bp În locul separării ADN-ului apar umflătură replicarea la fiecare capăt, care este format prin furcile de replicare.
DNA Nou se sintetizata cu participarea enzime numite polimerazele ADN ale dezoxiribonucleotid trifosfați (ATP, GTP etc.), Care sunt convertite la monofosfat nucleotide (AMP, GMP, etc.). Scindarea și hidroliza pirofosfați trifosfaților furniza energie de proces și cauza ireversibilitatea completă a face molecule de ADN suficient de stabile.
Toate polimeraza ADN-ul poate construi ADN nou numai în direcția de la 5'- la capătul 3 '. Aceasta înseamnă că enzimele trebuie să se deplaseze de-a lungul catenei șablon de la 3 „la 5“. În acest sens, replicarea se poate produce în mod continuu replicon dintr-un singur fir, numit avansat. Datorita amplasarii celei de a doua zaharuri de replicare, circuitul rămânere are loc numai pentru intervale scurte, cunoscute ca fragmente Okazaki.
Lungimea noilor fragmente de ADN. formate de-a lungul lanțului de trailing medii 100-200 pb. În timpul sintezei Okazaki fragmentelor reticulări între ligaza ADN-enzimă. Până la stabilitate replicare primară secvență monocatenar nucleotidă circuit de întârziere sprijinit de legare de proteine mono-catenar (sau spiraldestabiliziruyuschim proteină).
Pentru sinteza circuitului avansat necesită enzima ADN polimerază S, cât și pentru sinteza ramanerile - o ADN polimerază. Acesta din urmă are o subunitate numita DNKpraymazoy care sintetizează un primer scurt ARN, care actioneaza ca un primer. DNA hondrialnoy replicare mito are loc independent de procesele din nucleu. Acesta utilizează o serie de alte enzime, dintre care unul - ADN polimeraza y.
Genomul are un număr mare de copii de cinci gene histone, prin care setul este sintetizat histonelor (în special în timpul fazei S) care imediat după replicare se leaga de lanț ADN nou.
Trebuie remarcat faptul că procesul de replicare este numit semiconservative datorită moleculelor de ADN subsidiare conține un primar și un lanț de sintetizat.
replicarea ADN a telomerii
Problema principală a sintezei ADN-ului pe capătul posterior al lanțului este că polimeraza ADN și secvența de mai sus, este necesar să se atașeze capătul căruia este replicată și rula proximală în direcția de la 5'- la capătul 3 '. Pentru a rezolva această problemă, este nevoie de ADN enzimatic sintetic telomerazei, care se extinde lanțul rămase în urmă.
Telomeraza - ribonucleoproteinic conținând secvența de ARN mesager cu 3'-AAUTSTSTSAAU-5“, care este complementar jumătate shestiosnovnoy telomeric se repeta ADN (5'-GGGTTA-3' ). Fragment secvenței 3'-AAC ARN telomerazei se leagă la capătul terminal al circuitului matrice defazat de TTA-5“, cu restul ARN-ului rămâne liber. Pentru acest mesager ARN deoxiribonucleotide alăturat, prelungind astfel secvența ADN repetitiv într-un singur segment.
Ulterior telomerazei desprins și trimis la celălalt capăt terminal cu secvența de TTA-5“, iar procesul se repetă. De îndată ce o repetare terminală suficient de mult timp, o ADN polimerază este atașat la fragmentele mono catenare rezultate, și completează un al doilea circuit folosind metoda de complementaritate în proximale 5'3'-direcție se deplasează către porțiunea dublu catenare existentă, cu fuziunea ulterioară prin care se produce datorită acțiunii ADN-ului ligază.
Mecanisme DNA reparative
Uneori lanțul de creștere împănat accidental bază incorectă, dar, din fericire, celulele sanatoase sunt prezente enzime postreplikatsionnye reparatoare și sistem de corectare nepotriviri care corectează erori similare. Baza acestor sisteme sunt mecanismul îndepărtarea și înlocuirea bazelor inserate în mod eronat, în conformitate cu secvența catenei matriță. Necesară pentru ADN-ul funcționării lor polimerază b și e.
semnificație medicală ADN. mecanisme de reparare postreplikatsionnyh de patologie, uneori, determina pacientii predispozitie la unele tipuri de cancer. Acestea includ sindromul multiplu cromozom rupere (sindromul Bloom), predispoziție familială la cancer de san cauzata de mutatii ale genelor BRCA1 si BRCA2 si autozomal dominant forme de cancer de colon (cancer de colon non-polipoza ereditar).
Există o teorie care afirmă că ciclul celular după fiecare telomerii sunt scurtate a fost repetat pentru unul, și, prin urmare, numărul de diviziuni celulare numărul de repetări telomeric limitate într-un lanț. Conform acestei creșteri fara sfarsit, si diviziunea celulelor canceroase se datorează prezenței telomerazei mutante activ care împiedică distrugerea telomerii.