2.Реплікація днк.
Унікальна властивість молекули ДНК подвоюватися перед поділом клітини називається реплікацією. Реплікація відбувається в ядрі під час S-періоду інтерфази. Реплікація ДНК-найважливіший процес, що є в основі забезпечення тривалого існування всіх видов живих організмів. Основне функціональне значення реплікації-забезпечення нащадка стабільною генетичною інформацією.
Напівконсервативний шлях реплікації ДНК. Встановлено , що в процесі реплікації дві нитки ДНК розділяються, кожна з них є шаблоном (матрицею) для синтезу вдовж нії нової нитки. Послідовність основ в нових нитках комплементарна основам , що присутні у старих нитках. Таким чином, утворюються дві дочірні молекули, ідентичні материнскій. Кожна дочірня молекула складається з однієї старої (материнської) нитки й однієї нової нитки. Оскільки тільки одна материнська нитка збережена вкожній дочірній молекулі, такий тип реплікації має назву напівконсервативного.
Реплікація ДНК –складний, богатоступеневий процес, що вимагає залучення великої кількості білків і ферментів. Точність реплікаціцї забеспечується комплементарною взаємодією азотистих основ матричного ланцюга і ланцюга, що будується. Весь процес контролюється ДНК-полімеразою, що корегує та усуває помилки синтезу.
Оновні етапи реплікації:
-
Ініціація. Активація дезоксірибонуклеотидів, в результаті взаємодії з АТФ (реакція фосфорилування).
Розпізнавання точки ініціації. Розкручування ДНК починається з певної точки ( точка ініціації-спеціальна послідовність нуклеотидів).
Розкручування молекули ДНК. Подвійна спіраль ДНК розкручується і розгортається на окремі нитки ДНК шляхом розриву слабких водневих зв’язків між комплементарними нуклеотидами. Цей процес забезпечюють ферменти - гелікази. Ферменти – топоізомерази розривають і заново зшивають нитки ДНК, допомогають розкручуванню спіралі.
-
Елонгація. Вільні трифосфати дезоксирибонуклеотидів (які утворюються під час процеса фосфорилування) своїми азотистими основами приєднуються водневими зв’язками до азотистих основ обох ланцюгів ДНК, відповідно до правила комплементарності, тобто А-Т, Ц-Г.
У подальшому приєднанні сусідні нуклеотиди зв’язуються між собою фосфорними залишками та утворюють новий ланцюг ДНК. Процес каталізується ферментом ДНК-полімеразою. Оскільки дві нитки ДНК є антипаралельними, нові нитки повінні утворюватися на старих (материнських) нитках у протилежних напрямках. Одна нитка утворюється в напрямку 5'-3'. Ця нитка називається провидною. На другій материнській нитці утворюються короткі фрагменти ДНК у напрямку 3'-5'. Таки фрагменти задовжки 100-200 нуклеотидів називають фрагментами Оказаки .Згодом вони з’єднуються разом, утворюючи довгу відстаючу нитку.
3. Термінація. Після завершення процесу реплікаціїтмолекули, що утворилися, розділяються, і кожна дочірня нитка ДНК скручується разом з материнською в подвійну спіраль. Так утворюються дві молекули ДНК, ідентичні материнскій. Порушення точності реплікації призводить до порушення синтезу білків і розвитку патологічних змін клітин і органів.