W genomie bakteryjnym występuje jedno miejsce początku-inicjacji- miejsce ori (ang. origin) replikacji DNA- replikon
widełki replikacyjne przesuwaja się w dwóch przeciwnych kierunkach i powstaje forma pośrednia zwana teta θ.
Upakowanie genomu bakteryjnego. Cząsteczki DNA bakterjnego wykazują ułożenie koliste, brak struktury nukleosomu
Za syntezę DNA odpowiedzialne są dwa enzymy (na przykładzie Escherichia coli) takie jak: polimeraza DNA I i III
Inicjacja replikacji DNA. Jako startery do syntezy DNA służą krótkie odcinki RNA- startery (ang. primer). Proces syntezy primera RNA na matrycy opóźnionej nici DNA katalizowany jest przez enzym prymazę. U E. coli polimeraza DNA III rozpoczyna syntezę DNA rozpoznając powstały dwuniciowy fragment DNA: RNA. Następuje wydłużanie czyli elongacja DNA a następnie terminacja -zakończenie syntezy DNA. Drugi enzym- polimeraza DNA III usuwa w międzyczasie niepotrzebne startery RNA i zastępuje je nukleotydami DNA
Długość fragmentów Okazaki 1000-2000 par zasad azotowych (pz)
u E. coli występuje jedna polimeraza RNA złożona z pięciu podjednostek dwie α , jedną β, jedną β', jedną podjednostkę δ (α 2, β, β', δ) razem stanowiących holoenzym.
m-RNA Procaryota jest policistronowy inaczej jednogenowy. Posiada jeden wspólny promotor służący do translacji kilku białek
pierwszym czytanym kodonem zwanym inicjującym lub starterowym w procesie translacji jest kodon AUG rzadziej GUG lub UUG na m-RNA
mała podjednostka rybosomowa wiąże się z mRNA w ściśle określonym miejscu „powyżej” kodonu AUG. Sekwencja ta nazywa się sekwencja Shine-Dalgarno o następującym składzie
5' AGGAGGGU 3'. Sekwencja
Shine-Dalgarno znajduje się w
odległości około 10 nukleotydów od
U bakterii metionina związana z inicjatorowym tRNA Met jest modyfikowana przez przyłączenie grupy formylowej CHO do grupy aminowej tego aminokwasu NH 2 w której zastępuje jeden wodór. W ten sposób tworzy się f-Met-tRNA Met . Kompleks składający się z mRNA, małej podjednostki rybosomowej i tRNA fMet nazywa się kompleksem inicjującym. TRNA zaminoacylowany aminokwasem formylometioniną wiąże z kodonem AUG.
W inicjacji translacji biorą udział białkowe czynniki inicjujące takie jak IF1, IF2,IF3
W procesie elongacji translacji biorą udział dwa czynniki elongacyjne takie jak EF-Tu i EF-Ts a za translokację odpowiedzialny jest białkowy czynnik elongacyjny EF-G
w procesie terminacji translacji biorą udział trzy czynniki trminacyjne RF1, RF2 i RF3. RF1 rozpoznaje kodony stopu UAA i UAG, natomiast RF2 rozpoznaje kodony UAA i UGA. Trzeci czynnik terminacyjny RF3 pełni rolę podrzędną
Po terminacji translacji rybosom rozpada się na podjednoski a mRNA zostaje uwolniony
|
Replikacja DNA Replikacja DNA
w genomie eukariotycznym występuje wiele miejsc początku -inicjacji miejsc ori replikacji DNA-replikonów W komórce ssaków znajduje się od 50 do 100000 replikonów
Powstaje wiele widełek replikacyjnych, które przesuwają się w obu kierunkach tworząc t.zw. bąble replikacyjne.
Upakowanie genomu eukariotycznego. Cząsteczki DNA eukaritycznego wykazują ułożenie liniowe w formie upakowanych kompleksów DNA-białko zwanych nukleosomami. W skład nukleosomów wchodzi DNA oraz oktamer białkowy - białka histonowe H2A, H2B,H3 i H4. Na połączeniu luźnym DNA z kolejnym nukleosomem wytępuje białko histonowe H5
Za syntezę DNA odpowiedzialnych jest pięć enzymów polimeraz takich jak: polimeraza α, β, γ, δ, ε
Inicjacja replikacji DNA. Jako startery do syntezy DNA służą krótkie odcinki RNA. Polimeraza DNA α zawierająca aktywność-prymazy-enzymu odpowiedzialnego za syntezę primerów RNA, jest odpowierdzialna za inicjację syntezy DNA. DNA replikują polimerazy DNA α i polimerazy DNA δ, przy czym DNA α syntetyzuje nić opóźnioną a DNA δ nić wiodącą. Pozostałe polimerazy DNA pełnią funkcję pomocniczą. Polimeraza ε jest odpowiedzialna za proces naprawy DNA a polimeraza γ replikuje mitochondrialny DNA.
Długość fragmentów Okazaki 100-200 par zasad azotowych (pz)
U Eucaryota występują trzy jądrowe polimerazy RNA I, II, III transkrybujące różne klasy genów
-polimeraza RNA I transkrybuje trzy spośród czterech genów kodujących rybosomowe RNA-18S, 28S i 5,8S r-RNA
-polimeraza II transkrybuje geny kodujące białka
-polimeraza III transkrybuje geny kodujące transportujący RNA i 5S r-RNA
-polimerazy RNA pozajądrowe występujące w mitochondriach i chloroplastach uczestniczą w transkrypcji DNA tych organelli
m-RNA Eucaryota jest monocistronowy. Podczas transkrypcji genów kodujących białka, katalizowanej przez polimerazę II najpierw tworzy się transkrypt pre-mRNA zawierający kodujące egzony i niekodujące sekwencje intronowe ulegające usunięciu w procesie splicingu. Splicing katalizuje grupa małych jądrowych rybonukleinoprotein (snRNP-ang. small nuclear ribonukleoproteins). Cały kompleks pre-mRNA i snRNP jest określany jako spliceosom. Spliceosom między innymi katalizuje reakcję rozcięcia i ligacji, prowadzące do wycięcia intronu i połączenia egzonów. Po zakończenniu splicingu spliceosom ulega dysocjacji. Koniec 5' mRNA ulega modyfikacji polegającej na przyłączeniu 7-metyloguanozyny t.zw. struktury ang. cap po polsku czapeczki, natomiast koniec 3' podlega poliadenylacji, w wyniku czego tworzy się ogon poli A zawierający około 250 reszt adenylowych. Sekwencja poli A działa jako „znak stopu” dla zakończenia transkrypcji .
pierwszym czytanym kodonem zwanym inicjującym lub starterowym w procesie translacji jest kodon AUG
mała podjednostka rybosomowa rozpoznaje strukturę czapeczki na końcu 5' mRNA, następnie przesuwa się wzdłuż mRNA w kierunku 3' do kodonu starterowego AUG
tRNA zaminoacylowany aminokwasem metioniną wiąże sie z kodonem AUG
W inicjacji translacji bierze udział około dziewięć białkowych czynników inicjujących
W procesie elongacji translacji biorą udział następujące czynniki elongacyjne eEF1, eEF2 (odpowiedzialny między innymi za translokację podobnie jak EF-G u bakterii)
w procesie terminacji translacji bierze udział jeden czynnik białkowy eRF, którego zadaniem jest rozpoznanie wszystkich kodonów terminacyjnych
Po terminacji translacji rybosom rozpada się na podjednoski a mRNA zostaje uwolniony
|