Replikacja DNA u bakterii

Struktura DNA

Nici antyrównoległe – o przeciwnej polarności.

DNA – 10%, RNA – 10% białek (spermina, spermidyna)

Replikacja

Początek – ori C – 422 nukleotydy; biegnie w dwóch kierunkach; proces ciągły.

Genom bakteryjny jest połączony w pewnym miejscu z cytoplazmą.

Superhelisa DNA

Jeden skręt superstruktury to 15 par zasad helisy.

Konformacja superstruktury:

• „+” – zwinięta zgodnie ze skrętem a-helisy – ma tendencję do zwijania się

• „-„ – zwinięta przeciwnie do a-helisy, wymaga nakładu energii do stabilizacji

Zmianę konformacji DNA powoduje enzym topoizomeraza (giraza)

Białka biorące udział w replikacji

Białko	Substrat	Funkcje
ssBs (single strain ) - wiążące	ssDNA	utrzymuje separację nici
topoizomerazy (Giraza)	dsDNA ATP	wprowadzenie „-„ superhelisy stan wysokoenergetyczny
Primaza polimeraza RNA DNA-zależna	ssDNA rNTP rybonukleotydy	synteza polimeru RNA
DNA polimeraza II	brak – normalny wzrost	Replikacja – odpowiedź SOS
helikazy	dsDNA	rozwijanie nici DNA w widełkach replikacyjnych
DNA polimaraza III Syntetaza egzonukleaza	3’ – OH – koniec primera RNA dNTP błędnie sparowane zasady	synteza nowej nici DNA naprawa DNA
DNA polimeraza I RNA egzonukleaza DNA egzonukleaza Syntetaza	RNA-primer błędnie sparowane zasady ssDNA	usuwa usuwa błędy zastępuje RNA-primer przez DNA
DNA ligaza	ssDNA-fragmenty	łączenie

Modyfikacje tRNA charakterystyczne dla procaryota

(po włączeniu nukleotydu w strukturę tRNA)

• 5-metylocytozyna

• N⁶-metyloadenina

• Pseudourydyna

Regulacja biosyntezy białek

Brak zmiany struktury chemicznej enzymów, jedynie zmiana konformacji białek.

Białka: konstytutywne, indukowane – np. metabolizujące laktozę.

Kontrola transkrypcji – aktywność polimerazy RNA

Inicjacja transkrypcji wymaga czynnika siga. Sekwencja promotorowa jest rozpoznawana przez kompleks tworzący bakteryjną polimerazę RNA – sekwencja korowa – 5 polipeptydów + czynnik sigma.

Kontrola transkrypcji – układ genów operonu.

1. Szlaki kataboliczne – indukcja enzymów, substrat – induktor.

2. Szlaki anaboliczne – represja, sprzężenie zwrotne – końcowy produkt szlaku – represor lub korepresor.

Operon bakteryjny

Dwa elementy operonu znajdują się w różnych częściach genomu. Jeden z nich jest fragmentem regulatorowym.