Репликация днк: учебное пособие
Глава 4. Механизм образования
жүктеу/скачать 2,57 Mb. Pdf көрінісі
|
Спивак И.М. - Репликация ДНК учебное пособие - 2011
|
Глава 4. Механизм образования и необходимость РНК-праймера 4.1. Синтез праймера для полимеразной реакции ДНК-полимеразы не могут начинать синтез ДНК непосредственно на матрице, а спо- собны только добавлять новые дезоксирибонуклеотидные звенья к 3'-концу уже имеющейся полинуклеотидной цепи. Такую заранее образованную цепь, к которой добавляются нуклео- тиды, называют праймером (или затравкой), она состоит из РНК. Короткую РНК-затравку синтезирует из рибонуклеозидтрифосфатов фермент, называемый ДНК-праймазой. Прай- мазная активность может принадлежать либо отдельному ферменту, либо одной из субъеди- ниц ДНК-полимеразы. Праймаза связывается с геликазой и ДНК, формируя структуру, назы- ваемую праймосомой, и синтезирует РНК-праймер. РНК-праймеры удлиняются действием ДНК-полимеразы III у прокарит и ДНК-полимеразой α у эукариот. Схематически этот про- цесс на отстающей нити показан на рис. 8. У E.coli праймеры синтезирует специальный отдельный фермент – праймаза. И. М. Спивак. «Репликация ДНК: учебное пособие» 28 4.2. Понятие об РНК-ДНК дуплексе ДНК обычно присутствует в клетке в В-форме. Кроме этого, описаны еще две возмож- ные формы состояния ДНК – А и Z. Эти формы представлены на рис. 9. Взаимодействие оснований в В-форме представлено на рис. 10. У А-формы плоскости оснований составляют угол в 20 градусов с перпендикуляром к оси спирали (у В-формы – 0), расстояние между парами оснований уменьшается до 0.29 нм (у В-формы – 0.34 нм), число пар на виток увеличивается до 11–12 (у В-формы – 10). Пары оснований в А-форме очень сильно отодвинуты от оси спирали к периферии молекулы – почти на половину радиуса; сдвиг достигает 4–5 Å, а в В-форме ДНК он близок к нулю. И. М. Спивак. «Репликация ДНК: учебное пособие» 29 И. М. Спивак. «Репликация ДНК: учебное пособие» 30 Рис. 9. Возможные формы ДНК При образовании праймера (подробнее сам процесс его синтеза будет представлен при описании ДНК-полимеразы α эукариот) образуется ДНК-РНК дуплекс, который существует в А-форме. Таким образом, в А-форме дуплекса обеспечивается оптимальный баланс между гидрофоб- ными и комплементарными взаимодействиями оснований матрицы и праймера. И. М. Спивак. «Репликация ДНК: учебное пособие» 31 Рис. 10. Взаимное расположение нуклеотидов в ДНК в В-форме |