Айала ф., Кайгер Дж. Современная генетика: в 3-х т. Т. 2. Пер. С англ.: – м.: Мир, 1988. – 368 с.

108 Экспрессия генетического материала

Рис. 13.3. Синтез отстающей цепи ДНК инициируется праймазой, при действии которой образуются короткие РНК-фрагменты, комплементарные соответствующим участкам матричной цепи ДНК. 3'-ОН-концы этих фрагментов выступают в качестве затравки для синтеза ДНК, направляемого ДНК-полимеразой III. ДНК-полимераза I удаляет РНК-затравку, начиная с 5'-конца. При этом	З'-ОН-конец предшествующего фрагмента цепи ДНК служит затравкой для проявления 5'  З'-экзонуклеазной активности (удаление РНК) и полимеразной активности (заполнение бреши) ДНК-полимеразы I. После замены участка РНК на соответствующий участок ДНК между двумя соседними фрагментами цепи ДНК остается разрыв, который закрывается ДНК-лигазой.

двух матричных цепей ДНК происходит при участии трех типов белков (см. табл. 13.1) и сопровождается значительными энергетическими затратами. Белок первого типа, хеликаза, осуществляет собственно расплетание спирали, а необходимая для этого энергия поставляется за счет гидролиза АТР. Белок второго типа (SSB) специфически связывает-

Айала ф., Кайгер Дж. Современная генетика: в 3-х т. Т. 2. Пер. С англ.: – м.: Мир, 1988. – 368 с.

13. Генетический контроль синтеза ДНК 109

Рис. 13.4. ДНК-лигаза (Е) «зашивает» одноцепочечный разрыв в цепи ДНК, используя энергию, поставляемую за счет гидролиза никотинамидадениндинуклеотида (NMP-PMA). Реакция протекает через образование промежуточного комплекса фермент — AMP. Остаток AMP переносится на 5'-фосфатную группу в ме-	сте разрыва. Образовавшийся дифосфатный остаток гидролизуется за счет атаки 3'-ОН-группы следующего нуклеотида с образованием ковалентной фосфодиэфирной связи. ДНК-лигаза фага Т4 для образования интермедиата (фермент - AMP) вместо никотинамидадениндинуклеотида предпочтительно использует АТР.

ся с одноцепочечной ДНК, предотвращая преждевременную реассоциацию цепей. Расплетание двойной спирали родительской ДНК без вращения приводит к образованию дополнительных витков или узлов на участках ДНК впереди репликативной вилки, аналогичных узлам, которые возникают при быстром разъединении скрученных нитей волокна. Белок третьего типа, топоизомераза, способствует релаксации сверхскрученных участков ДНК, внося одноцепочечные разрывы фосфодиэфирных связей и раскручивая узлы в области родительской двойной спирали перед репликативной вилкой. После такого раскручивания и снятия напряжения, связанного с образованием дополнительных витков спирали, топоизомераза вновь замыкает разорванные фосфодиэфирные связи и восстанавливает структурную целостность родительской ДНК. Схема действия трех названных белков в процессе репликации представлена на рис. 13.1, В.

Генетический анализ репликации днк

Генетический анализ, который сыграл весьма существенную роль в изучении энзимологии и молекулярного механизма процесса репликации ДНК, основан на выделении и исследовании мутантов, характеризующихся либо полной утратой, либо повреждением той или иной суще-