Wykład 4 – biologia molekularna 23.03.2014

Replikacja DNA – proces prowadzący do podwojenia ilości DNA w komórce. Polega na syntezie dwóch kompletnych helis DNA z jednej wyjściowej, przy czym obydwie helisy mają sekwencję nukleotydową identyczną z helisą wyjściową (z wyjątkiem błędów).

Replikon – niezależne/autonomiczne replikujące się cząsteczki

• Chromosomy

• Plazmidy

• Chromosomy mitochondrialne

• Chromosomy chloroplastowe

• Sv - ….. genomowy wirus

REPLIKACJA DNA

• Fundamentalny proces w komórce

• Kopiowanie informacji genetycznej decyduje o stabilności genetycznej organizmów

• Jeden z bardziej złożonych procesów w komórce

• Musi zajść zanim komórka wytworzy potomne

• Błędy w czasie replikacji prowadzą do zmian w informacji genetycznej mutacji

• Z replikacją związane są systemy naprawcze DNA i rekombinacje

REPLIKACJA DNA = SYNTEZA DNA

• Zawsze w kierunku od 5’ do 3’ przez dołączenie komplementarnych nukleotydów do grupy –OH na końcu 3’ syntetyzowanej cząsteczki

• Substrat – trójfosforany nukleotydów

• Enzym – polimerazy DNA zależne od DNA

POLIMERAZA DNA – potrafi odbudować nukleotydy do istniejącego łańcucha kwasu nukleinowego. Nie potrafi rozpocząć syntezy zupełnie nowej cząsteczki.

MODELE REPLIKACJI DNA

• Konserwatywna

• Semikonserwatywna

• Rozdzielna (dyspersyjna)

Replikacja DNA jest semikonserwatywna

Na pożywce z ciężkim izotopem azotu ¹⁵N hodowano bakterie, które przenoszono na pożywkę z lekkim ¹⁴N. Izolowano i ……………… DNA w gradiencie CsCl₂ by rozróżnić różniące się gęstości DNA.

Replikacja DNA rozpoczyna się w miejscach „startu replikacji” – ori (origin of replication)

Replikacja chromosomu bakteryjnego

Widełki replikacyjne są asymetryczne

• Mechanizm syntezy nici wiodącej – synteza ciągła

• Nić opóźniona – w kierunku przeciwnym – nieciągła – fragment okazaki

Inne modele replikacji u Procarionta

- model tworzącego się koła – rolling circle

Niektóre plazmidy też podczas koniugacji

Replikacja [przemieszczającej się pętli D

Np. chloroplasty – robi się pętla w kształcie D, pojawia się tam jeden starter RNA, jest rozwijany, dochodzi do syntezy nowej nici a stara jest odpychana.