320 likes | 839 Views
MOLEKULĀRĀ BIOLOĢIJA 2004. DNS REPARĀCIJA REKOMBINĀCIJAS. Replikācijas kļūdas un mutācijas. reparācija. pareizs. otrais replikācijas cikls. pirmais replikācijas cikls. kļūda. mutācija. pareizs. Jūtīgas vietas DNS struktūrā, kuras noved pie mutācijām. oksidatīvi bojajumi.
E N D
MOLEKULĀRĀ BIOLOĢIJA 2004 DNS REPARĀCIJA REKOMBINĀCIJAS
Replikācijas kļūdas un mutācijas reparācija pareizs otrais replikācijas cikls pirmais replikācijas cikls kļūda mutācija pareizs
Jūtīgas vietas DNS struktūrā, kuras noved pie mutācijām oksidatīvi bojajumi hidrolītiski bojājumi metilēšanas reakcijas Bultiņas resnums raksturo modifikācijas efektivitāti, kas izraisa DNS bojājumus
Daži hidrolītiskie DNS bojājumi Guanīns depurinēts cukurs Depurinēšana Guanīns Citozīns Uracils Dezaminēšana DNS ķēde DNS ķēde &
DNS bojājumi pārvēršas par mutācijām DNS replikācijā mutācija mutācija vecais pavediens vecais pavediens dezaminēts C depurinēts A jaunais pavediens jaunais pavediens G nomainīts ar A deletēts A–T pāris jaunais pavediens jaunais pavediens vecais pavediens vecais pavediens neizmainīts neizmainīts &
Bāzes – uracila izšķelšana un sekojošās DNS pārvērtības normāla bāze normāla bāze normāla bāze endonukleāzes šķēluma vieta glikozilāzes šķēluma vieta ekzonukleāze atšķeļ līdz apirimidīn- endo/ekzo nukleāze uracil-glikozilāze Endo/ekzo-nukleāzes izšķēluma vietu DNS polimerāze aizpilda ar komplementāru nukleotīdu
Timīna dimēra fotoreaktivācija pirimidīna dimērs DNS fotoliāze redzamā gaisma UV stari tumsa
(B) Reparācija ar nukleotīdu izšķelšanu (A) Reparācija ar bāzes izšķelšanu pirimidīn-dimērs dezaminēts C nukleāze uracil-glikozilāze apirimidīn-endo/ekzo nukleāze izšķeļ cukura fosfāta atlikumu DNS helikāze DNS polimerāze pievieno nukleotīdu un DNS ligāze sašuj DNS pārrāvumu DNS polimerāze pievieno nukleotīdus un DNS ligāze sašuj DNS pārrāvumu &
DNS nekomplementaritātes vietas tiek atrastas un reparētas kļūda jaunsintezētajā DNS pavedienā reparācijas proteīnu pievienošanās vienpavediena DNS pārrāvumu meklšāna DNS pavediena atšķelšana reparatīvā DNS sintēze MutS proteīna pievienošanās DNS nekomplementaritātes vietai
Vispārīgās jeb homoloģiskās rekombinācijas divas homoloģiskas divpavedienu DNS molekulas heterodupleksa DNS struktūra savienojuma vietā DNS molekulas pēc rekombinācijas
Vispārīgo rekombināciju shēma abu DNS pavedienu šķelšana otra pavediena invāzija un reparatīvā DNS sintēze no 3’- galiem nukleotīdu atšķelšana, radot 3’-vienpavediena t.s. “lipīgos” galus pārrāvumu savienošanās un krustenisko zaru migrācija, veidojot starpprodutu 3’-pavediena invāzija Holliday struktūra
homoloģiskās hromosomas abu DNS pavedienu šķelšana 3’-galu “attīrīšana” sagatavošanās apmaiņai pavedienu invāzija rekombinācijas
Rekombināciju starprodukta pārvērtības savienojums x savienojums y savienojumu x šķeļ pozīcijā (1), savienojumu y šķeļ pozīcijā (2) abas savienojuma vietas x un y šķeļ pozīcijā (2) pavedienu šķelšana un savienošana produkts nav rekombinants produkts ir rekombinants
pozīcija (2) pozīcija (1) nav rekombināciju ir rekombinācijas
Heterodupleksa šķelšanās un gēnu konversija daļēji komplementārs heteroduplekss, kas aptver gēnu X gēna X “zaļā” alēle DNS replikācija bez reparācijas reparācija izšķeļ gēna X “zaļo” alēli gēna X “sarkanā” alēle DNS sintēze atjauno gēna X “sarkano” alēli abas hromosomas satur gēna X “sarkano” alēli DNS replikācija gēns X gēnu konversija
Gēnu konversija meijozē diploida šūna ar vienu homologo hromosomu pāri meijoze meijoze meijoze bez gēnu konversijas meijoze ar gēnu konversiju
Rekombinatīvā transformācija transformē ar lineāru DNS, kuras gali ir homoloģiski šūnas hromosomas rajoniem homoloģisko rajonu starpā notiek rekombinācijas notikusi starp rekombinacijas vietām esošo DNS rajonu apmaiņa
Bakteriofāga lītiskās replikācijas cikls fāgs baktēriju šūna hromosoma fāga struktūras šūnas fragmenti
Defektīvo fāga daļiņu veidošanās fāga DNS fragmentēta baktērijas DNS šūnas DNS fāga DNS
Vietas specifisko rekombināciju divi veidi rekombināciju vietas vietas specifiskās rekombinācijas transpozons transpozīcija
Bakteriofāga lizogēnās replikācijas cikls fāgs baktēriju šūna hromosoma fāga DNS
Bakteriofāga λ integrācija baktērijas genomā bakteriofāga rekombināciju vieta integratīvās rekombinācijas baktērijas rekombināciju vieta profāgs
Vietas specifisko rekombināciju veidi insercija delēcija inversija B A tumši zilie un tumši sarkanie rajoni – rekombināzes pazīšanas vietas DNS struktūrā melnie rajoni ar bultiņu – rekombinācijās tieši iesaistītie DNS rajoni, starp kuriem notiek krustmija
Vietas specifisko rekombināciju shēma rekombināciju vietas rekombināzes pazīšanas rajoni krustmijas rajons rekombināze piesaistās pie pazīšanas rajoniem rekombinācijas
Baktēriju F–plazmīdas trīs formas hromosoma plazmīda baktēriju šūna
Transpozonu pārvietošnās transpozons vecā vieta jaunā vieta pārvietošanās bez duplikācijas pārvietošanās ar duplikāciju izšķeļas no vecās vietas un integrējas jaunā vietā divas transpozona kopijas – vecajā un jaunajā vietās
Transpozīcijas shēma invertētie gala atkārtojumi saimnieka DNS šķelšana abos DNS pavedienos izšķeltais transpozons mērķa DNS transpozona pārnese un piesaistīšana DNS reparācija, aizpildot iztrūkumus reparatīvā DNS sintēze DNS ligēšana līdz nepārtrauktai DNS molekulai integrācijas vietas duplikācijas pārvietota transpozona galos
Retrotranspozīcijas shēma retrotranspozons DNS transkripcija RNS reversā transkripcija 3’-galu atšķelšana ar intergrāzi mērķa DNS mērķa DNS šķelšana ar integrāzi un transpozona pievienošana iztrūkumu aizpildīšana ar DNS polimerāzi un pavedienu sašūšana ar DNS ligāzi
Retrovīrusa replikācijas shēma integrēta DNS DNS integrācija DNS komplementārās DNS sintēze RNS DNS transkripcija reversā transkripcija RNS RNS RNS apvalks reversā transkriptāze kapsīds translācija kapsīda proteīns vīrusa daļiņas iekļūšana šūnā apvalka proteīns reversā transkriptāze &
Retrovīrusu RNS un DNS formas replikācijā RNS reversā transkripcija un integrācija DNS DNS provīruss transkripcija RNS