ObrazE103

Enzym ma następujące wymagania:

• muszą być obecne wszystkie cztery dNTP (d ATP, dGTP, d l TP i dOT) wykorzystywane jakoprekuisory; konieczne są też jony Mg²*;

<Ą istotna jest matryca w postaci DNA ulegającego kopiowaniu przez poll-merazf DNA;

w środowisku reakcji musi się znajdować starter z wolną grupą 3'-OH, ulegający wydluieniulprzez polimerazę.

Priliniprnza-DNA I jest enzymem instruowanym przez matryce, to znaczy, że na matrycowej nici rozpoznaje koleinę nukleotydy i do grupy J^OUjuż istniejącego odcinka DNA [lub startera) sparowanego z matrycą dołącza nukleotydy knmplpmpntame do zawartych w nici DNA siano wiącej matrycę. Międzyi przyłączanymi nukleotydajni.tworzy wiązanie V 5!-fnśfndiestrnwe w 'trakcie czego zostaje uwolniony pirafosforaa Reakcję tę zilustrowano Ina rysunku 1. Reakcja polega na nukleofilowyn ataku grupy ,V-OH startera na fosforan a nowo wchodzącego nukleotydu Starter jest wydłużany ty kierunku 5'—>3'

nić ONA stanowiąca i matrycę

Rys 1. Synteza DNA Na przedstawionym tu schemacie wchodzący ifTTP tworzy wiązania wodorowe z adeniną znajdu/ącą się na nici ONA stanowiącej matrycę. Tworzy się wiązanie 3’.5'-tostodiostrowe i zostaje tąmmpoy pkotostoran

Polimeraza DNA 1 dokonuje także korekty błędów w DNA, polegającą na usuwaniu ■ niepoprawnie rłnhranyrh—(fuekomplementarnych do matrycy) nukleotydów.toymczy ma akływnośćedy torską. Tak więc, je£ nukleotyd nowo wprowadzony podczas polimeryzacji nie jest kompk mentarny do nukleotydujŁinatrycy, to polimeraza DNA ko usuwa dzieli

ność replikacji; w nowej syntetyzowanym DNA błąd w doborze nuklce tydów powstaje rzadziej niż 1 na 10* par zasad. Pohnorazn-DNA ma id aktywność.S'-»3' ęgzonukleazy; może ona hydrołizowaę kwasy nukkt nowe poczynając od S'| końca łańcucha. Aktywność ta odgrywa istotni rolę podczas usuwania jstarterÓBćBMA, h~ieżhę<łnjj|h dn mpu|ąęjj (paW

niżej). Polimeraza DNA 1, zbudowana z pojedynczego łaóćucfta nolipep-tydowego, ma trzy różne mi«jM aktywne: odrębne dla aktywności poli-merazowej w kierunku 5'—*3', odrębne dlg aktywności egzonukleazy 3'~*5‘ i jeszcze inne dla aktywności egzonukleazy 5’—*3’.

£. co/izawiera dwie innepolimerazy DNA: jniljim mt ONrt II ipoli-merazę DNA III. Podobnie jak polimeraza DNA I, polimerazy OżULkata-lizuia synteza DNA z y-tri fosforanów deoksyrybonukleozydów zgodnie z instrukcjami matrycowego DNA, wymagają startera * wolną grupą 3*-OH i wydłużają go w    *■'—*^v oraz wykazują aktywność ągzi

runku S'—*3'. Zasadniczym -enzymem czynnym w procesie Ępplikarji jest polimeraza DMA m- pozostałe polimerazy DNA funkcjonują głównie jako enzymy naprawrw DNA. a podczas replikacji zastępują usuwane startery RNA odpowiednimi sekwencjami DNA.

Widełki

raplikacyjna

iu bakteryjnego rozpoczyna się w poje-■pltkarji, określanym jako miejfceuUL

rzątku

Replikacja dyn czym miejscu.

Dwuniciowa helisa DNA ulega w tym miejscu rozpleceniu i obyd wie poje-1 dyncze nici służą jako matryce do syntezy nowego DNA. Synteza DNA przebiega następnie w nhn 1 ciemnicach, to jest na prawa i na lewo od miejsca en. czyli syp teza DNA zachodzi dwukierunkowo (rys. 2). Produktem reakcji są dwie potomne dwuniciowe cząsteczki DNA, z których każda zawiera jedną nić stanowiącą poprzednio matryce (starą) i jedną nić nowo zsyntetyrrownną. Replikacja jest więc semikonsorwalywna Rejon DNA, w którym trwa replikacja DNA rozpoczęta od miejsca ori. jest nazy-wany oczkiem replikaayjnym, po przeciwnych strpnarh oczka iirytwa-rzają się lyidrłlfi repljkacyjne przemieszczające, się w przeciwnych kierunkach wzdłuż DNA kolistego chromosomu bakteryjnego (rys. 2).

Rys. 2. Replikacja kolistego chromosomu bakteryjnego. Replikacja rozpoczyna się w pojedynczym miejscu początku replikacji i przebiega w obu kierunkach (a).

W miarę upływu czasu widełki replikacyjno przesuwają się wzdłuż chromosomu (b). ostatecznie spotykają się i ulegają fuzji. Każda z dwóch potomnych cząsteczek DNA zawiera jedną nić wyjściowego DNA matrycowego (Unia cienka) i jedną nić nowo zsyntetyzowaną (linia pogrubiona)

fragmenty

Ikazakl

Dwie nici w helisie DNA są .antyrównolegle zorientowane względem siebie (patrz temat FI); jedna nić biegnie w kierunku 5'—*3', a nić do niej komplementarna — w kierunku 3’—*5'. Wyjściowa dwuniciowa helisa ulega w widełkach replikacyjnych rozpleceniu i nowe cząsteczki DNA