ДНК репликация: иницииране

От време на време ДНК се репликира чрез самоудвояване. Този процес се нарича репликация ДНК. Репликацията е разделена на 3 етапа: иницииране (начало), удължаване (продължение), прекратяване (край).

ДНК репликация - това е изграждането на две нови (дъщерни) ДНК молекули, базирани на една стара (родителска) молекула, използвайки матричен синтез съгласно принципа на комплементарност. Новите молекули се състоят от една стара и една новосинтезирана ДНК верига и почти не се различават от старата родителска молекула, т.е. са неговите точни копия ("реплики").

Как започва процесът на репликация на ДНК?

Репликацията започва с посвещение.

Инициирането на репликацията може да започне само в подготвеното за него клетъчно ядро. И първото условие, което трябва да бъде изпълнено, е да се подготвят мономери, от които да бъдат събрани нови молекули на ДНК върху родителски матрични молекули. Свободните нуклеотиди, активирани чрез фосфорилиране, ще служат като мономери - дezотносноxiRзануклеотидтriеосфата. Това са най-близките роднини на АТФ, с които сме толкова запознати, те също са трифосфати, богати на енергия, но вместо рибоза имат дезоксирибоза. И между другото, Rзануклеотидтriеосфати, които включват ATP в редиците си, също ще са необходими за репликация.

Сега трябва да определим откъде точно да започнем дублирането на ДНК, т.е. репликация. Тези, които смятат, че инициацията започва от началото на молекулата на ДНК, се заблуждават, но тези, които мислят, че тя започва от края, също грешат. Всъщност инициацията започва с много точки, разпръснати по цялата дължина на ДНК молекулата. На ДНК молекула може да има 5-50 такива „горещи точки“.

Така че посвещението започва с появата репликативна точка. Тази точка е маркирана върху ДНК от специфична нуклеотидна последователност, богата на AT двойки. За нея са няколко специални молекули разпознаващи протеини, които осигуряват последващото свързване на ензимния комплекс и по този начин започват процеса на репликация. Важно е да се отбележи, че те веднага кацат на репликационната точка. две идентични ензимни комплекси, които осигуряват репликация. От точката на кацане те пълзят в противоположни посоки по ДНК двойната спирала. Всеки комплекс репликира едновременно двете родителски ДНК вериги и извежда четири вместо две вериги.

Комплексът за репликация на ДНК включва около 20 компонента. Нека отбележим основните.

Хеликаз (хеликаз) разгръща ДНК на две отделни вериги. Образувано репликативна вилица. Очевидно в този случай тази част от неразмотаната ДНК е отделена от хромозомните протеини. Енергията на 2 АТФ молекули се изразходва за разделяне на комплементарната връзка във всяка двойка нуклеотиди.

ДНК молекулата е твърдо фиксирана в някои области на ядрения матрикс и следователно не може да се върти свободно по време на размотаването. Това блокира напредъка на хеликазата по веригата.

Топоизомераза разкъсва една от двете вериги на ДНК и тя се размотава около цялата верига. Това облекчава структурното напрежение по време на отвиването на спиралата. След това отрязаните краища се снаждат обратно със същия ензим. При бактериите друг тип топоизомераза (гираза) разчупва и двете ДНК вериги наведнъж и след размотаването на спиралата ги свързва отново. Трябва да кажа, че в този случай бактериите действат по-ефективно от хората, заедно с всички други еукариоти.!

В една репликативна вилица действат две хеликази, които се движат в противоположни посоки. Отделените нишки се фиксират от ДНК-свързващи протеини. Местата на образуване на репликативна вилица се наричат ​​"ори точки" (произход). Еукариотите едновременно образуват хиляди такива вилици, което осигурява висока степен на репликация.