Репликация ДНК

Этапы репликации ДНК

1 этап: инициация:

На этом этапе на ДНК образуется репликативная вилка в результате разрезания водородных связей между двумя цепочками ДНК.

Разрезает водородные связи фермент ГЕЛИКАЗА.

ТОПОИЗОМЕРАЗА И SSB-белки не дают спирали ДНК обратно закручиваться.

Полного расхождения нитей ДНК не происходит, расплетается только небольшой фрагмент ДНК, Расплетенный участок материнской молекулы, где идет наращивание новых цепей, называют репликативной вилкой. 

2 этап - элонгация (синтез новых цепей ДНК).

К 3’-концу материнской цепи ДНК прикрепляется фермент ДНК-полимераза и движется вдоль нее в направлении от 3’ к 5’, соединяя при этом в цепочку нуклеотиды новой цепи ДНК.  Новая цепь ДНК синтезируется или растет в направлении от 5’ к 3’.

Так как ДНК состоит из двух АНТИПАРАЛЛЕЛЬНЫХ цепочек, то и удвоение каждой из них будет идти в разном направлении. Поэтому одна цепь будет удваиваться непрерывно и быстрее - это будет лидирующая цепь, а вторая удваивается фрагментами или кусочками, которые потом сшиваются друг с другом (фрагменты Оказаки) - это будет отстающая цепь ДНК.

На этом этапе участвуют ферменты: ДНК-полимераза, проймаза.

ПРОЙМАЗА строит праймер или затравку- это участок РНК, к которому должна присоединиться ДНК-полимераза (чтобы начать репликацию).

3 этап - терминация (завершение удвоения ДНК).

Фрагменты отстающей цепи сшиваются друг с другом. С дочерних молекул ДНК снимаются все белки, все ферменты. Новые молекулы ДНК расходятся и скручиваются в спираль; теперь они готовы «уехать» в разные дочерние клетки.

Синтез ДНК начинается у эукариот начинается одновременно в нескольких точках ДНК: эти участки называются origin of replication, или Оri. В кольцевых молекулах ДНК прокариот, как правило, только 1 Оri, а в гораздо более длинных линейных хромосомах эукариот — несколько. 

В области Ori ДНК расплетается, и образуется так называемый репликационный глазок. По сути, это две репликативные вилки, движущиеся из одной точки в противоположные стороны. По мере синтеза новых цепей «глазок» растет, вилки движутся друг от друга, расплетая все новые и новые участки ДНК. Синтез идет до тех пор, пока движущиеся навстречу репликативные вилки не встретятся. Тогда вся молекула оказывается полностью удвоенной.