химический каталог




Молекулярная биология. Структура и биосинтез нуклеиновых кислот

Автор А.С.Спирин

ротивоположно направлению синтеза ДНК на комплементарной матрице (рис. 31). Это значит, что лишь на одной из матричных цепей синтез ДНК может происходить непрерывно. Как синтезируется ДНК на второй матрице? Показано, что ДНК синтезируется сравнительно короткими фрагментами, называемыми фрагментами

52

53

Оказаки. Таким образом, синтез ДНК на двух матричных цепях исходной молекулы заметно различается. Новосинтезированная цепь, которая синтезируется непрерывно, называется ведущей (англ. leading), другая цепь называется запаздывающей (англ. lagging). Каждый фрагмент Оказаки имеет на 5'-конце несколько рибонуклеоти-дов — результат действия праймазы. Характерный размер фрагментов Оказаки различается для бактерий и эукариот: у бактерий, они имеют длину около 1000 нуклеотидов, у эукариот они короче, порядка 100 нуклеотидов. Через некоторое время после синтеза РНК-затравки удаляются, бреши застраиваются ДНК-полимеразойь а фрагменты сшиваются в одну ковалентно-непрерывную цепь ДНК. предназначенным специально для этого ферментом, ДНК-лигазой.

ДНК-лигазыобнаружены у самых разных организмов. Они нуждаются в высокоэнергетических кофакторах: например, лигаза Е. coli нуждается в NAD+, а широко используемая для генно-инженерных методик лигаза фага Т4 — в АТР. Прежде чем образовать фосфодиэфирную связь, соединяющую два фрагмента ДНК, лигаза активирует 5'-конец одного из фрагментов с помощью высокоэнергетического кофактора (рис. 32">.

3. РЕПЛИКАЦИЯ ДНК Е. coll

Детальную картину репликации ДНК лучше всего рассмотреть на примере E.coli. Описанные в настоящем разделе механизмы репликации справедливы по крайней мере для других бактерий.

Для выяснения механизма репликации бактериальной хромосомы незаменимую роль сыграл анализ разнообразных мутантов, нарушающих репликацию ДНК. Синтез ДНК — функция жизненно важная, и мутации, инактивирующие ферменты синтеза ДНК, леталь-ны. Поэтому, как и в других подобных случаях, были использованы условно летальные мутации, в частности температурочувствитель-ные (ts).

В табл. 4 приведены данные о белках, участвующих в репликации ДНК Е. coli, и о кодирующих их генах. Кроме белков, действие которых уже обсуждено, есть ряд белков, о которых речь еще не шла.

Основной хеликазой при репликации ДНК Е. coli служит комплекс из шести молекул белка-продукта гена dnaC и шести молекул белка-продукта гена dnab (собственно хеликазой является DnaB-белок). С этой хеликазой связана праймаза, кодируемая у Е. coli геном dnaG. Такой комплекс из хеликазы и праймазы называют праймосомой. Гидролизуя АТР, праймосома едет по матрице для синтеза запаздывающей цепи ДНК в направлении от 5'- к 3'-концу и расплетает перед собой двойную спираль, а за собой оставляет РНК-затравки для синтеза фрагментов Оказаки. Репликацию ДНК ?. coli можно воспроизвести in vitro с праймосомой, состоящей только из белков DnaB, DnaC и DnaG, но в клетке праймосома может

54

быть устроена сложнее; по крайней мере в некоторых модельных системах в ее состав входят еще четыре белка: п, п', п" и i. Функции этих белков неясны, лишь для белка п' известно, что он является ДНК-зависимой АТРазой и может продвигать праймосому в направлении 5'-t-3' по однонитевой ДНК, покрытой SSB-белком. Состав входящих в праймосому белков, видимо, определяется механизмом сборки праймосомы в ходе инициации раунда репликации (см. Раздел 5 этой главы).

Вспомогательной хеликазой при синтезе ДНК Е. coli служит белок — продукт гена rep. Rep-хеликаза едет по матрице для синтеза ведущей цепи в направлении от 3'- к 5'-концу. Таким образом, хеликазы DnaB и Rep едут по разным цепям ДНК, но в силу ан55

Белки, участвующие в сборке и функционировании праймосомы

ДНК-лигаза

SSB

Расплетание двойной спирали и синтез РНК-затравок на запаздывающей цепи

Чв

ssb

hupA hupB rep

gyA gyrB

Удаление РНК-затра-вок, застройка брешей

Сшивание фрагментов Оказаки

}ни

Rep

Связывание одноните-вой ДНК

Гистоноподобный белок

А-Субъединица 1 ДНК-гираза В-Субъединица /

Расплетание двойной спирали

ю, топоизомераза I РНКаза и DnaA

topA

rnh

dnaA

Снятие топологических затруднений при репликации кольцевых ДНК, инициация раунда репликации

Обеспечение избирательности инициации репликации

Участие в инициации репликации и обеспечение ее избирательности

Инициация раунда репликации

типараллельности цепей в двойной спирали в одну сторону, в сторону раскрывания репликативной вилки.

Теперь можно нарисовать репликативную вилку со всеми действующими там белками (рис. 33). Дуплекс родительской молекулы расплетают две хеликазы — Rep и DnaB — в составе праймосомы. Образующиеся одноцепочечные участки кооперативно покрывает SSB-белок. Холофермент ДНК-полимеразы III едет по одной из матричных цепей в направлении раскрывания вилки и синтезирует ведущую цепь ДНК. По другой матричной цепи в том же направлении едет праймосома. Время от времени входящая в состав праймо-56

Запаздыбающая . цепь

5' з' 5'

Рис. 33. Схема синтеза ДНК в репликативной вилке

сомы прайм

страница 16
< К СПИСКУ КНИГ > 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135

Скачать книгу "Молекулярная биология. Структура и биосинтез нуклеиновых кислот" (5.58Mb)


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]  [прайс-листы]  [форум]  [обратная связь]

 

 

Реклама
Vaillant ecoCOMPACT VSC 266/4-5 200
Рекомендуем компанию Ренесанс - profi hobby официальный сайт - оперативно, надежно и доступно!
курсы маникюра и педикюра кунцево
Кликни, Выгодное предложение от KNS с промокодом "Галактика" - купить мощные игровые компьютеры в Москве и более чем в 100 городах России.

Рекомендуемые книги

Введение в химию окружающей среды.

Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности. Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах. Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга читателей.

Химия и технология редких и рассеянных элементов.

Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во второй части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана, лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия, тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по 1972 год включительно.

 

 



Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100

Copyright © 2001-2012
(08.12.2016)