І ферментімен катализденетін ДНҚ-ның қай-

312 5-тарау. ДНҚ репликациясы, репарациясы және рекомбинациясы
5.22-сурет. 
ДНҚ топоизомераза ІІ ферментімен ката-
лизденетін ДНҚ спиралін өткізу реакциясы. І топоизо-
меразаға қарағанда ІІ топоизомераза әр циклдан кейін 
ферментті босатуға және қайта қолданылуға қажетті АТФ-ті 
(қызыл) гидролиздейді. ІІ типтік топоизомеразалар эука-
риоттардың пролиферацияланатын клеткаларында ғана 
кездеседі; осыған орай олар ісікке қарсы дәрмектердің 
эффективті нысанасы болып табылады. Осы дәрмектердің 
кейбіреулері топоизомераза ІІ ферментін суреттегі үшінші 
қадамда тежейді және қос тізбекті үзілістердің түзілетін 
көп мөлшері клетканы тез арада өлтіреді. Кіші сары дөңге-
лектер топоизомеразамен коваленттік байланыста бола-
тын ДНҚ қаңқасындағы фосфаттарды белгілейді. 
Фундаменталдық тұрғыдан қарағанда 
ДНҚ репликациясы эукариоттар мен 
бактерияларда ұқсас келеді
Біздің ДНҚ репликациясы жайлы біліміміз in vitro 
жағдайында репликацияға қабілетті бактериялық 
және бактериофагтардың мультиферменттік жү- 
йелерінің негізінде алынды. 1970 жылдары осы 
жүйелердің дамуы репликация гендерінің әртүрлі 
мутанттарын алуды нығайтты. Осы мутанттар-
дың көмегімен сәйкес репликациялық белокты 
бөліп алуға және сипаттауға мүмкіншілік туды. In 
vitro
жағдайында репликацияға қабілетті тұңғыш 
сүтқоректілер жүйесі 1980 жылдардың ортасында 
сипатталды және репликацияға қатысатын барлық 
гендердің мутанттары бар жүйелері Saccharomyces 
cerevisiae
негізінде анықталды. 
Эукариоттық репликациялық машина құрамы-
на, бактериялық механизмге қарағанда, көбірек 
белоктар кіреді, бірақ олардың функциясы ұқсас 
болады. Мысалы, эукариоттық SSB белоктары үш 
суббөліктен тұрады, ал бактериялық белок тек бір 
ғана суббөліктен тұрады. Эукариоттық ДНҚ-прай-
маза ферментінің құрамында ДНҚ-полимераза 
α-праймаза атты полимеразасы бар мультифер-
менттік кешенінің құрамына кіреді. Осы белок 
кешені қалыңқы тізбектегі әр Оказаки фрагментін 
РНҚ-дан бастайды және оны ДНҚ-мен алмасты-
рады. Осы мезетте, эукариоттық Polδ және Polε 
ферменттері әрекетін бастайды: Polδ қалыңқы 
тізбектегі әр Оказаки фрагментін синтездейді, 
ал Polε жетекші тізбекті ұзартады. Эукариоттық 
репликациясының 
күрделілігі 
реттелудің 

ХРОМОСОМАЛАРДА ДНҚ РЕПЛИКАЦИЯСЫНЫҢ ИНИЦИАЦИЯСЫ МЕН ОНЫҢ ІСКЕ АСЫРЫЛУЫ
313
күрделілігін көрсетеді. Мысалы, жануарлар мен өсімдіктердегі әртүрлі клеткалар мен 
ұлпаларды қалпында сақтау үшін ДНҚ репликациясының жоғары деңгейде реттелуін 
қажет етеді. Осыған қоса, эукариоттық ДНҚ-лардың репликация процесі митоздың 
күрделі процесімен бірге жүруі тиіс.
Қорытынды
ДНҚ-ның репликациясы репликациялық айыр атты Y-пішінді құрылымда іске асады. 
Өзін-өзі түзейтін ДНҚ-полимераза ферменті нуклеотидтер полимеризациясын 5’-3’ 
бағытта катализдейді. ДНҚ спиралінің екі тізбегі бір-біріне антипараллель болады. 
5’-3’ бағыттағы синтез үздіксіз жүреді. Қалыңқы тізбек үшін қысқа фрагменттердің 
түзілуі қажет. ДНҚ-полимераза жаңа тізбекті өзі бастай алмайтындықтан қалыңқы 
тізбектің ДНҚ фрагменттері қысқа РНҚ праймерлерімен жабылады. Кейінірек осы 
РНҚ праймерлері ДНҚ-мен алмастырылады. 
ДНҚ-ның репликациясы көптеген белоктардың бірге әрекет етуін қажет етеді. 
Соның ішінде, (1) ДНҚ-полимераза мен ДНҚ-праймаза ферменттерінің нуклео-
зид-трифосфаттардың полимеризациясын іске асыру; (2) ДНҚ-хеликаза ферменті 
мен біртізбекті ДНҚ-мен байланысатын белоктардың (single-stranded DNA-binding 
(SSB) proteins) ДНҚ спиралін тарқату және қайта байланысуын тежеу; (3) ДН- лигаза 
мен РНҚ праймерлерді ыдырататын ферментпен үзікті қалыңқы тізбекті жалғау; 
(4) ДНҚ-топоизомеразаның ДНҚ спиралін тарқату. Осы ферменттердің басым бөлігі 
репликативтік айырда бірігеді де, репликация машинасын қалыптастырады. 
ХРОМОСОМАЛАРДА ДНҚ РЕПЛИКАЦИЯСЫНЫҢ ИНИЦИАЦИЯСЫ МЕН ОНЫҢ 
ІСКЕ АСЫРЫЛУЫ 
Біз репликациялық белоктардың репликативтік айырдан кейін екі еншілес ДНҚ спи-
ралін тез және мұқият түрде түзетінін көрдік. Бірақ репликативтік машина қалай жина-
лады және репликативтік айыр интактты ДНҚ молекуласында қалай қалыптасады? Осы 
бөлімде біз клетканың репликацияны қалай инициациялайтынын және осы процестің 
тек хромосоманың қажетті ауданында орын алатынын ғана емес, сонымен қатар клетка 
тіршілігінің қажетті кезеңінде іске асуын қалай реттейтінін қарастырамыз. Сонымен 
қатар біз эукариоттық клеткадағы репликациялық машинаның бірнеше арнайы мәселе-
лерді қалай шешетінін талқылаймыз. Соның ішінде өте ұзын хромосоманы репликация- 
лау мәселесі мен гистондармен нуклеосомаларға тығыз қапталған ДНҚ молекуласын 
репликациялау мәселелерінің шешілу жолдарын қарастырамыз. 
ДНҚ-ның синтезі репликацияның басталу нүктесінде басталады
ДНҚ-ның қос спиралі тұрақты болып келеді: оның екі тізбегі көптеген сутектік байла-
ныстар көмегімен өте берік байланыста болады. Репликацияны бастау үшін қос тізбекті 
спираль, алдымен, екі жұптаспаған тізбектерге ажырауы қажет. ДНҚ репликациясының 
процесі қос тізбекті ДНҚ-мен байланысатын және екі тізбекті ажырататын арнайы ини-
циаторлық белоктармен басталады. 
ДНҚ-ның қос тізбегінің алғашқы ажырау нүктесі репликацияның басталу нүктесі 

жүктеу/скачать 52,26 Mb.

Достарыңызбен бөлісу: