Элонгация. К 3’-ОН группе |
5Ä |
3' |
||||
праймера |
присоединяется |
ДНК- |
|
Фрагменты |
||
полимераза-III и осуществляет |
|
|||||
|
Оказаки |
|||||
синтез дочерней цепи ДНК в на- Ли |
|
праймеры |
||||
правлении |
5’ 3’. |
Фермент |
не |
|
здываю |
|
|
й цепи. |
|||||
способен |
синтезировать |
дочер- |
|
|||
|
|
|||||
нюю цепь ДНК на «пустом» мес- |
|
|
||||
те. Эта особенность обусловлена |
|
. |
||||
тем, что перед присоединением |
|
|
||||
очередного |
комплементарного |
|
|
|||
нуклеотида ДНК-полимераза-III |
идирующ |
|||||
проверяет правильность встраива- |
цепи |
3Ä |
||||
ния предыдущего. Поскольку пре- |
|
|
||||
дыдущий нуклеотид отсутствует – |
|
|
||||
то и последующий не может быть присоединен. Поэтому для работы |
||||||
ДНК-полимеразы-III необходим праймер (затравка). Если направление |
||||||
синтеза дочерней цепи ДНК и направление движения репликационной |
||||||
вилки совпадают, то цепь синтезируется непрерывно и называется ли- |
||||||
дирующей. Напротив, если направление синтеза ДНК и движения реп- |
||||||
ликационной вилки не совпадают – цепь синтезируется фрагментами и |
||||||
называется запаздывающей. Фрагменты, образующиеся в запаздываю- |
||||||
щей цепи, называют фрагментами Оказаки. Образование фрагментов |
||||||
Оказаки обусловлено необходимостью синтеза праймера каждый раз |
||||||
по мере продвижения репликационной вилки и обеспечивает так же |
||||||
увеличение скорости репликации ДНК. |
|
|
||||
Праймер необходим лишь для присоединения ДНК-полимеразы- |
||||||
III. После завершения синтеза фрагмента Оказаки праймер становится |
||||||
не нужным. Он опознается ДНК-полимеразой-I и последовательно, |
||||||
нуклеотид за нуклеотидом, удаляется. Вместо удаленных рибонуклео- |
||||||
тидов встраиваются комплементарные материнской цепи ДНК дезок- |
||||||
сирибонуклеотиды. При этом для присоединения ДНК-полимеразы-I |
||||||
используется 3’-ОН группа предыдущего фрагмента Оказаки (или ли- |
||||||
дирующей цепи). Сшивание синтезированных фрагментов ДНК в одну |
||||||
цепь осуществляется ферментом ДНК-лигазой. |
|
|
||||
Терминация. На данной стадии происходит слияние всех репли- |
||||||
кационных пузырей, молекулы дочерней цепи ДНК сшиваются ДНК- |
||||||
лигазой, матрица исчерпывается, и процесс репликации прекращается. |
||||||
У эукариот вместо ферментов ДНК-полимераза-I и III обнаруже- |
||||||
ны ДНК-полимеразы , , и . ДНК-полимераза реплицирует ДНК |
||||||
в ядре клетки, – необходима для репарации ДНК, – реплицирует |
||||||
кольцевую ДНК митохондрий, – похожа на , однако, функция не |
||||||
известна. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
293 |
|
|
Оболо |
вируса |
Обратная |
таза |
клетка-хозяин |
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
внедре |
нтез |
Разрушение |
к-ДНК |
|
|
|
в клетку |
к-ДНК |
вирусной РНК |
Синтез второй |
|
|
|
|
|
|
|
цепи ДНК |
|
|
|
РНК |
|
|
|
|
|
|
вируса |
|
|
|
|
|
Сборка вируса |
Обратная |
|
ядро |
|
тн |
|
|
транскриптаза |
|
Внедрение в |
|
транскри |
|
|
Синтез вирусных |
геном хозяина |
||
|
руса |
|
белков |
Синтез |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Белки |
|
вирусной |
|
|
|
|
капсид |
РНК |
РНК |
|
|
|
(вновь синтезированные) вируса |
|
Проникновение вируса внутрь клетки приводит к активации обратной транскриптазы. Фермент синтезирует на вирусной РНК так называемую «комплементарную ДНК» (кДНК) – транскрипт. После этого молекула РНК разрушается и на кДНК синтезируется новая цепь ДНК. Образовавшаяся двухцепочечная молекула ДНК встраивается в геном клетки-хозяина. Транскрипция вирусной ДНК приводит к синтезу ви-
русных белков. В результате вновь формируется вирусная частица. На этом цикл вирусной частицы может быть завершен. Однако ряд вирусных белков могут вмешиваться в процесс клеточного деления. Происходит опухолевая трансформация клетки. Гены, кодирующие синтез таких белков, получили название – онкогенов. Изучение вирусных онкогенов значительно приблизило нас к пониманию причин и природы рака и пониманию механизмов регуляции роста и деления клеток.
Лекция 31
БИОСИНТЕЗ БЕЛКОВ (ТРАНСЛЯЦИЯ)
В предыдущей лекции мы рассмотрели направления переноса генетической информации. Генетическая информация хранится в ДНК. В ходе транскрипции переносится на РНК и, наконец, с помощью специфических молекул адапторов (т-РНК), переносится на белок. Пе-
ренос генетической информации от РНК на белок получил название
трансляции.
Генетическая информация записана в нуклеиновых кислотах с помощью генетического кода.
301