Учебно-методический комплекс дисциплины «Нуклеиновые кислоты»

жүктеу 7,52 Mb. бет 37/117 Дата 28.09.2023 өлшемі 7,52 Mb. #43588 түрі Учебно-методический комплекс

Навигация по данной странице:

• Репликативный комплекс E. coli

7.4.2. Элонгация Этап элонгации включает два различающихся по механизму синтеза лидирующей и отстающей цепей на обеих материнских цепях ДНК. В репликативной вилке локализован и функционирует репликативный комплекс, ведущий и непрерывный синтез ДНК на лидирующей цепи от точки инициации до конца репликона, и прерывистый синтез в виде фрагментов Оказаки на противоположной цепи. Впереди ДНК-синтезирующего комплекса перемещается ДНК-хеликаза, она расплетает цепи родительской ДНК. С образующимися одноцепочечными участками связываются тетрамеры SSB-белка, которые стабилизируют эти участки и облегчают процесс расплетания двойной спирали. Репликативный комплекс E. coli состоит из 35–40 молекул белков молекулярной массой более 2·106 D, не считая SSB-белка, количество копий которого варьирует в зависимости от длины одноцепочечных участков ДНК. Он включает в себя минимальный (кор)-фермент ДНК-полимеразы III (состоящий из трех полипептидных цепей – α, ε, θ ), подвижный связывающий β-белок (sliding clamp) (41 kD) и белки γ-комплекса (скрепляющие белки, brace proteins). Роль γ-комплекса, состоящего из 5 полипептидов (γ, δ, δ’, χ, ψ), заключается в распознавании РНК-затравок на матричной ДНК. Комплекс связывается с единственным праймером на ведущей цепи ДНК или с каждым из праймеров фрагментов Оказаки на отстающей цепи. Это делает возможным присоединение к праймерам кор-фермента ДНК-полимеразы и двух молекул β-белка. Димер β-белка образует кольцо вокруг молекулы ДНК, оставляя свободным 3'-ОН конец, и стимулирует АТРазную активность γ-комплекса. Связавшись с матрицей-затравкой, β-белки и белки γ-комплекса обеспечивают присоединение к этому комплексу кор-фермента ДНК-полимеразы III. Используя праймер для инициации синтеза ДНК, фермент при наличии четырех dNTP синтезирует цепь ДНК, комплементарную родительской. При синтезе ведущей цепи холофермент ДНК-полимеразы III, состоящий из α, ε, и θ субъединиц кор-фермента, белков γ-комплекса, β- и τ-белка, синтезирует ведущую цепь ДНК длиной 50 000 нуклеотидов со скоростью более 500 нуклеотидов в секунду, ни разу не диссоциируя от матрицы. Те же белки участвуют и в прерывистом синтезе отстающей цепи ДНК, который многократно инициируется на большом количестве праймеров. ДНК-полимераза начинает элонгацию цепей ДНК, присоединяя первый dNTP к 3'-концевому рибонуклеотиду затравки, синтезированной праймазой, – продукту гена dnaG. Обе цепи ДНК синтезируются координированно, благодаря димеризации ДНК-полимеразного комплекса. Димер образуется благодаря участию τ-белка и катализирует синтез ДНК одновременно на двух цепях. Вместе с каталитической субъединицей ДНК-полимеразы вдоль цепи ДНК перемещаются β-белок и белки γ-комплекса (рис. 5.7). По окончании синтеза очередного фрагмента Оказаки РНК-затравка удаляется с помощью РНКазы Н, специфически расщепляющей РНК в ДНК–РНК-гибридах, или же благодаря 5'3'- экзонуклеазной активности ДНК-полимеразы I. Одновременно эта же ДНК-полимераза застраивает образующуюся брешь комплементарными дезоксирибонуклеотидами, используя в качестве затравки 3'-конец предыдущего фрагмента Оказаки. Наконец, сшивание разъединенных участков отстающей цепи осуществляется при помощи ДНК-лигаз (см. табл. 5.2, 5.3, рис. 5.8). Рис. 5.8. Схема основных процессов, протекающих в репликативной вилке жүктеу 7,52 Mb. Достарыңызбен бөлісу:

©g.engime.org 2024
әкімшілігінің қараңыз