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

118 Экспрессия генетического материала

Рис. 13.10. Предполагаемая роль белков праймосомы (цветные) и других белков, участвующих в репликации ДНК в репликативной вилке у Е. со/г. (По Arai К. I., Low R. L, Kornberg Α., 1981. Proc. Nat. Acad. Sei. USA 78, 707.)

сти ДНК-полимеразы I, которая благодаря своей полимеразной активности может также участвовать в заполнении брешей, возникших после удаления затравочных фрагментов. Остающиеся после этого 3'-ОН/5'-РО₄-одноцепочечные разрывы зашиваются ДНК-лигазой, которая, таким образом, завершает образование непрерывного сахарофосфатного остова отстающей цепи.

Инициация синтеза днк в точке начала репликации

Репликация ДНК инициируется на участках с определенной нуклеотидной последовательностью, обозначаемых ori (от англ, origin-начало). В большинстве прокариотических геномов содержится по одному участку ori, a в значительно превышающих их по размеру эукариотических хромосомах имеется, как правило, целый ряд таких участков (см. рис. 4.24). При инициации репликации ДНК обычно возникают две репликативные вилки, продвигающиеся в противоположных направлениях от точки инициации. Биохимические детали механизма инициации репликации хромосомы E. coli изучены достаточно слабо. С помощью генетического анализа удалось обнаружить, что для инициации репликации необходимо участие продуктов генов dna A, dnal и dnaP, a также генов gyr А и gyr B, кодирующих субъединицы топоизомеразы II. Кроме того, при инициации или сразу после нее требуется наличие ДНК-полимеразы III и продуктов генов dпаВ и dnaC, вероятно, для того, чтобы начать полимеризацию в новообразовавшейся репликативной вилке. Инициация синтеза ДНК ингибируется рифампицином, что указывает на возможное участие РНК-полимеразы, отличной от собственно праймазы. Однако какова именно роль РНК-полимеразы в этом процессе — неизвестно.

Недавно с помощью методов генной инженерии были сконструиро-

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 119

Рис. 13.11. Участие белка cis A фага фХ174 в инициации и терминации синтеза ( + )-цепи одноцепочечного фагового генома и репликации РФфаговой ДНК in vitro. Символом ΡΦΙ обозначена ковалентно замкнутая (суперспирализованная) кольцевая двуцхепочечная ДНК. РФII - это промежуточная двухцепочечная структура, содержащая разрыв в одной цепи. Обратите внимание на димерную структуру белка cisA (один из моно-

меров закрашен черным). Одна из субъединиц (или мономеров) белка образует ковалентную связь с 5'-фосфатной группой разрыва на участке ori. SSB-белки обозначены неокрашенными кружками. Хозяйские функции, необходимые для репликации in vitro, включают хеликазу, топоизомеразу, праймосому, ДНК-полимеразы I и III. (По Eisenberg S. et al, 1977. Proc. Nat. Acad. Sei. USA 74, 3198.)

ваны небольшие плазмиды, репликация которых зависит от встроенного в них участка ori из хромосомы E. coli. Используя эти плазмиды, можно будет создать систему инициации репликации in vitro, включающую продукты генов dnaA, anal и dnaP, с помощью которой, вероятно, удастся изучить детали механизма инициации.

До сих пор наиболее подробно процесс инициации репликации был изучен на двухцепочечной ДНК фага фХ174. Образование такой формы из одноцепочечной геномной ДНК происходит вскоре после инфекции и зависит только от клетки-хозяина, в частности от рассмотренного выше функционирования праймосомы. Однако последующая репликация двухцепочечной кольцевой ДНК и образование одноцепочечных колец, входящих в состав дочерних фаговых частиц, зависит уже от действия