Replikacja DNA w komkach eukariotycznych Strona 3

nić prowadząca

3'

₅.I I

ZE

³'lH 1.LLL1TTT, . 1 .X

⁵' I

nić opóźniona

zakończenie chromosomu

I I II I 1 1 I 1 m

cząsteczka rodzicielska

i

3'    5‘

II lllllll llllllllllll 11IJJ-UI

5*    3'

pierwsze cząsteczki pochodne

replikacja kopii nici opóźnionej

Rysunek 12.23 Jedna z przyczyn powodujących skracanie linearnych cząsteczek DNA podczas każdej rundy replikacyjnej

Gdy cząsteczka DNA ulega replikacji, to kompletna kopia nici prowadzącej może być ukończona bez trudności. Natomiast kopia nici opóźnionej pozostanie niekompletna, gdyż ostatni fragment Okazaki nie zostanie zsyntetyzowany. Dzieje się tak dlatego, że startery fragmentów Okazaki są syntetyzowane na matrycy nici opóźnionej w pozycjach odległych przeciętnie o 200 nukleotydów od miejsca replikacji DNA. Gdy więc końcowy odcinek nici opóźnionej będzie po stronie 3' krótszy niż 200 nukleotydów, nie starczy miejsca na budowę nowego startera i ten segment nie może być skopiowany. Powstała cząsteczka pochodna DNA będzie miała jeden łańcuch niedokończony, a po następnej rundzie replikacyjnej powstanie cząsteczka krótsza od cząsteczki rodzicielskiej

W celu

uzupełnienia braków stwarzanych przez proces replikacji telomery są wydłużane w zupełnie niezależnym procesie syntezy, katalizowanym przez enzym nazwany telomerazą. Jest to enzym o niezwykłej budowie; zawiera w swej cząsteczce zarówno element białkowy, jak i łańcuch RNA.

' 5'-TTAGGG-3'    Se

kwencja ta umożliwia telomerazie wydłużanie DNA od końca 3'-OH polinukleotydu, za pomocą mechanizmu przedstawionego na rysunku 12.24, gdzie telomerazowy RNA jest matrycą do kolejnych etapów wydłużania DNA. Synteza DNA jest katalizowana przez białkowy składnik enzymu, będący odwrotną transkryptazą

że dłu-

gość telomerów jest regulowana przez białka wiążące telomerowy DNA (TBP - ang. telomere binding proteins)

nadprodukcja białek TBI prowadzi do skracania telomerów, natomiast wprowadzenie mutacji uniemożliwiającej wiązanie się iBP z telomerowym DNA powoduje, że telomery ulegają znacznie większemu wydłużeniu niż zwykle.