Репликацияның негізгі ферменттері

 

                Репликациялық айыр аймағындағы ДНҚ репликацииясының сызбасы 

Репликацияның    өте  жоғары  дәлділігі  қосымша  ДНК-полимеразамен  қамтамасыз 

етіледі. Бұл ферменттің қызметі ДНҚ комплементарлық ұстанымдарын және дұрыс емес 

нуклеотидтерді алып тастайды  түзету және жөндеу жүргізеді. 

Прокариоттарда  секундына  3000  жұпқа  жуық  нуклеотидтер,  ал    эукариоттарда  - 

секундына 100-300 жұп  нуклеотидтер  синтезделеді. 

Дегенмен    де  репликация  кезіндегі  гендік  (нүктелік)  мутациялар  –  азотты 

негіздердің  алмасуы,    репликация  қателіктеріне  әкеледі.    Уотсон  және    Крик    қос 

спиральды  ДНҚ  моделінің  негізінде  ДНҚ-ң    азоттық  негіздерінің  алмасуының  алғашқы 

механизмін    ұсынған.  Олардың  көз  қарастары  бойынша  нуклеотидтер  арасындаға 

комплементарлы A-T және G-C жұптары арасында  таутомеризаця жүруі  де мүмкін, бұл 

жағдайда  комплементарлық  конформациясы  өзгереді,  аденин  гуаниннің  қызметіне,  

гуанин-аденинге,    цитозин-тиминге,    тимин-цитозинге  ауысады.  Сонымен  қатар 

репликацияның  бұзылу  себептеріде  әртүрлі  болуы  мүмкін.  Мысалы,  ультракүлгін 

сәуленің  әсерінен    нуклеотидтер    концентрациясының  өте  жоғары  немесе  өте  төмен 

болуы,  пуриндік  негіздердің  спонтанды түсіп  қалуы,  цитозиннің  дезаминденуі  себебінен 

урацилге айнала алады. Пайда болған қателіктер мен бұзылыстар репарациялық үдеріспен 

және  ДНҚ-полимеразаның  жөндеу  және  түзету  жүргізе  алу  қабілетіне  байланысты 

қателіктер  түзетіліп  отырады,  ал  кейбір  жағдайларда  ДНҚ  молекуласындаға  қателіктер 

түзетілмей  қалып  қояды.  Егер  зақымданулар  ДНҚ-ң  функциональды  активті  емес 

аймағында  өтетін  болса,  онда  ондай  қателіктер  фенотиптік  көрініс  бермейді  және 

ешқандай зілді қауіптер байқалмайды, бірақ қандайда бір генде нуклеотидтер қатарының 

жұптасуында  қателіктер  кететін  болса,  онда    фенотиптік  өзгерістің    көрініс  беру 

мүмкіндігі көбее түседі де гендік аурулардың пайда болуына әкеледі. 

Репликация  үдерісіне  әртүрлі  сыртқы  орта  факторлары,  соның  ішінде  дәрілік  

заттарда  әсер  етеді.  Мысалы,  дауномицин    және  ісікке  қарсы  препараттар  ДНҚ 

құрылысын  өзгертеді,  нәтижесінде  репликация  ферменттері  жұмыстарын  тоқтатады. 

Мысалы,  топоизомераза  ДНҚ  босаңсыту  (деспиралдандыру)  мүмкіндігінен  айырылады. 

Алкилдеуші  заттар    тиофосфамидтер  де  ДНҚ  молекуласындағы  азотты  негіздердің  

модификациясын  тудырады  да  репликация  ферменттерінің  жұмысын  тоқтатады.    ДНК-

топоизомеразасының  ингибиторы-новобиоцин  ферменттер  жұмысына  араласып  ДНҚ 

деспиральдануын тоқтатады. 

Сонымен  репликация  үдерісі  генетикалық  ақпараттың  берілуінің  негізгі  кезеңі,  ондағы  

бұзылыстар  жасушаның  ары  қарай  бөлінуін  тоқтатуы  мүмкін.  Сол  сияқты  репликация 

жылдамдығының  (төмендеуі)  өзгеруі  мүшелердің  дамымай  қалуына,  эмбриогенезде 

репликацияның  жоғарлауы  мүшенің  гиперплазиясына  және  гендік  аурулардың  пайда 

болуына  себепші  болады. 

ДНҚ молекуласындаға генетикалық ақпарат  рибонуклеин қышқылының (РНК) 

молекуласына  беріледі.    РНҚ-ң    ДНҚ-дан    айырмашылығы  қант  молекуласы 

дезоксирибозаның  орнында  рибоза  және  азотты  негізі  -  урацил  (тиминнің  орнына) 

аденинге комплментарлы. ДНҚ транскрипциясы инициация, элонгация және терминации 

сатыларынан  тұратын  ДНҚ  екі  тізбегінің  бірінен  РНҚ  молекуласы  синтезделетін 

матрицалық үдеріс.  

Инициация  -  алғашқы  нуклеотид  аралық  байланыс  РНҚ-полимеразаның    промоторымен 

байланысуынан  басталады.  Осы  кезде  белгібір  жерден  ДНҚ  тізбегі  тарқатылып 

транскрипциялық  «көзше»  пайда  болады.  Прокариоттарда    РНҚ-полимераза    Прибнов 

бокстың  нуклеотидтер  қатарындағы 



(сигма)  –  факторды  таниды,  соңынан  оған  екі 



 

тізбегінен, 



(бета) 



(бета  штрих)  және 



  (омега)  суббірлігінен  тұратын  кор-фермент 

қосылады. Бұл кешен холофермент деп аталып транскрипцияның басталу нүктесіне қарай 

жылжиды,  бірнеше  нуклеотидтер  транскрипцияланғанан  кейін, 



    фактор  ферментімен 

байланысын үзеді, тек қана кор-фермент ДНҚ бойымен жылжиды. 

Эукариоттардың  РНҚ-полимеразасы  өздігінен  транскрипцияны  инициациялай  алмайды, 

оған  жалпы  транскрипциялық  фактор-ақуызы  (ЖТФ)  қажет.  Ол  РНК-полимеразаны 

ТАТА-бокспен байланыстырады және бұл кешен (РНҚП+ЖТФ) транскрипцияның басталу 

нүктесіне қарай жылжиды.  

Элонгация  - РНҚ тізбегінің ұзаруы, транскрипцияның басталу нүктесінен басталып және 

терминациялық  сайтта  униполярлы,  консервативті  және  комплементарлы  ұстаныммен 

аяқталатын үдеріс.  

Терминация- транскрипцияның аяқталуы, геннің  терминациялық сайт  қатарындағы ГЦ-

ға  бай  бөлігінде  бір  тізбекті  РНҚ  молекуласының  бөлініп  шығуымен  аяқталады.    ДНҚ 

әрбір  бөлігінде  транскрипцияның  аяқталуынан  кейін    екі  тізбекті  ДНҚ  молекуласы 

бастапқы қалпына келеді. 

Транскрипция  үдерісіне    арнайы  фермент  РНҚ-полимеразамен  қатар  көптеген 

инициациялық,  элонгациялық  және  терминациялық  реттеуші  ақуыз  факторлары  да 

қатысады.  Мұндай  ақуыздар  транскрипцияның    басталу  және  аяқталу  үдерісін  және 

алғашқы  өнімнің  деңгейінің  реттелуін  қамтамасыз  ететін  гендердің  реттеуші 

қатарларымен байланыс түзеді. 

Эукариоттар  транскрипциясының  ерекшелігі    де  сол  активті  емес  ядролық  РНҚ  түзіледі 

және  постранскрипциялық  модификация-процессингті  (пісіп-жетілу)      жүргізу  болып 

табылады. Процессинг үдерісінде жүреді:  

1. «кэп»- 5

1

ұшына–метилденген гуанозиннің қосылуы 

2. полиадениннің- 3

1 

полиадениндік «құйрықтың»жалғануы 

3. сплайсинг- интрондардың қырқылуы және экзондардың тігілуі 

жүктеу/скачать 0,51 Mb.

Достарыңызбен бөлісу: