1 / 21

Replikace DNA

Replikace DNA. Milada Teplá, Helena Klímová KUDCH, PřF UK v Praze 2013. G. C. T. A. G. C. G. C. A. T. T. A. T. A. A. T. A. T. T. A. G. C. T. A. T. A. C. G. G. C. G. C. C. G. C. G. C. G. A. T. C. G. C. G. A. T. A. T. C. G. A. T. C. G. C. G.

candra
Download Presentation

Replikace DNA

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. Replikace DNA Milada Teplá, Helena Klímová KUDCH, PřF UK v Praze 2013

  2. G C T A G C G C A T T A T A A T A T T A G C T A T A C G G C G C C G C G C G A T C G C G A T A T C G A T C G C G A T A T Templát (matrice) Nově syntetizovaný řetězec DNA

  3. Replikační počátky a replikační vidličky Celý proces replikace začíná v replikačních počátcích. Replikační počátek dvoušroubovice DNA Replikační počátky se zvětšují za vzniku tzv. replikačních vidliček. Replikační vidlička

  4. Replikační vidličky: Helikasa = enzym, rozvíjí dvoušroubovicovou strukturu

  5. Replikační vidličky: obousměrnost replikace Začátek replikace V jednom replikačním počátku se vytvoří dvě replikační vidličky. Replikace je obousměrná. Replikační vidlička Směr replikace Směr replikace

  6. Syntéza DNA 3' 3' 5' 5' Templátový Řetězec (DNA) T A T A Nově syntetizovaný Řetězec (DNA) A T A T 3'-konec 5'-konec G C G C Fosfodiesterová vazba 5' 5' 3'

  7. Syntéza DNA: DNA-polymerasa • enzym • připojuje nukleotidy na 3'-konec rostoucího řetězce DNA • vznik fosfodiesterové vazby mezi 3'-OH skupinou řetězce a 5'-fosfátovou skupinou přidávaného nukleotidu. Nukleotidy vstupují do reakce jako energeticky bohaté deoxynukleosidtrifosfáty (např. dATP) – dodání energie polymerizační reakci. Většinu nové DNA polymerizuje DNA-polymerasa III. DNA je syntetizována ve směru 5' → 3'.

  8. DNA-polymerasa 3' Spustit animaci 5' Primer Vedoucí řetězec 5' 3' 3' Deoxynukleosidtrifosfáty (dATP, dGTP, dTTP a dCTP) Enzym: DNA-polymerasa III 5'

  9. Syntéza DNA: Primasa DNA-polymerasa neumí začít syntetizovat nové vlákno. Primasa – enzym, dokáže spojit dva volné nukleotidy. Primasa syntetizuje krátké úseky RNA (cca 10 nukleotidů). Tyto úseky poskytují 3'-konec pro DNA-polymerasu. Slouží tedy jako primer pro syntézu DNA.

  10. Primasa Enzym: Primasa Primer 5' 5' 3' 3' Enzym: DNA-polymerasa 5'

  11. Asymetričnost replikační vidličky První řetězec je syntetizován podle templátu ve směru 3'→ 5' (Vzniká 5'→ 3' řetězec) Druhý řetězec je syntetizován podle templátu ve směru 5'→ 3'(Vzniká 3'→ 5' řetězec). 3' 5' 5' 3' 5' Směr replikace 3' 3' 5'

  12. Asymetričnost replikační vidličky:Okazakiho fragmenty DNA-polymerasa syntetizuje nové vlákno pouze prodlužováním 3'-konce DNA (nový řetězec může vznikat jen ve směru 5'→3', neboli dle templátu 3'→5'). • Je-li DNA syntetizována dle templátu 5'→ 3': • - replikace probíhádiskontinuálně a „po zpátku“ • syntetizují se tzv. Okazakiho fragmenty 5' 3' 3' Směr replikace 5'

  13. Asymetričnost replikační vidličky:vedoucí a váznoucí řetězec 3' vedoucí řetězec 5' 5' 3' 3' 5' „Po zpátku“ 3' opožďující se (váznoucí řetězec)

  14. 3' 5' 3' 5' nejnověji nasyntetizovaná DNA Asymetričnost replikační vidličky 5' 3' Vedoucí řetězec Váznoucí řetězec 3' 5' 5' 3' 3' 3' 5' 5' 3' 5' 3' 5' Okazakiho fragmenty 5' 3' Směr pohybu replikační vidličky

  15. Váznoucí řetězec (I. část animace) 3' Vedoucí řetězec Spustit animaci 1. Primasa 2. DNA-polymerasa III 5' 5' 3' Okazakiho fragmenty 3' Váznoucí řetězec 5'

  16. Váznoucí řetězec Opožďující řetězec je tvořen mnoha oddělenými úseky tzv. Okazakiho fragmenty(cca 1000-2000 nukleotidů). Na vytvoření souvislého vlákna DNA z Okazakiho fragmentů jsou třeba tři enzymy: 1. DNA-polymerasa I (exonukleasová funkce) – odstraňuje RNA primery; 2. DNA-polymerasa I – nahrazuje RNA-primery DNA; 3. DNA-ligasa – spojí všechny úseky dohromady.

  17. Váznoucí řetězec (II. část animace) 3' Vedoucí řetězec Spustit animaci 3. DNA-polymerasa I (exonukleasová funkce) 5' 4. DNA-polymerasa I 5' 3' 5. DNA-ligasa 3' Váznoucí řetězec 5'

  18. Replikační aparát 5' 3' Vedoucí řetězec Svírací protein DNA-polymerasa Nově syntetizovaný řetězec Rodičovská DNA 3' 5' Primasa Nový Okazakiho fragment DNA-helikasa RNA-primer Vazebný protein pro udržení jednořetězcové struktury 3' Váznoucí řetězec 5' Okazakiho fragment

  19. Replikace je proces semikonzervativní 3' 5' 5' 3' 3' 5' 5' 3'

  20. Korektorská schopnost DNA-polymerasy DNA-polymerasa katalyzuje reakci: (DNA)n + dNTP ⇄ (DNA)n + 1 + difosfát DNA-polymerasa je schopna hydrolyzovat DNA od 3'-konce (tzv. 3'→5' exonukleasová aktivita). Připojí-li se chybný nukleotid, vznikne nestabilní produkt, čímž dojde k posunutí rovnováhy ve směru výchozích látek. DNA-polymerasa je velice přesně párující enzym: udělá průměrně 1 chybu na 107 zreplikovaných párů bází.

  21. Použitá literatura ALBERTS, B. a kol. Základy buněčné biologie. Ústí nad Labem: Espero Publishing, 1997. NEČAS, O. a kol. Obecná biologie pro lékařské fakulty. Jinočany: Nakladateství H&H, 2000. KUBIŠTA, V. Buněčné základy životních dějů. Praha: Scientia, 1998. Obrázky: Milada Teplá (v MS powerpoint)

More Related