Question 1

Почему синтез ДНК на лидирующей и запаздывающей цепях происходит по-разному?

Accepted Answer

ДНК-полимераза может синтезировать ДНК только в направлении от 5'- к 3'-концу. На лидирующей цепи это обеспечивает непрерывный синтез в направлении раскрытия репликационной вилки. На запаздывающей цепи синтез должен происходить в противоположном направлении, что делает непрерывный синтез невозможным. Таким образом, синтез запаздывающей цепи осуществляется прерывисто в виде коротких фрагментов.

Question 2

Что такое фрагменты Оказаки и почему они образуются?

Accepted Answer

Фрагменты Оказаки представляют собой короткие сегменты ДНК, синтезируемые на запаздывающей цепи. Они образуются из-за того, что ДНК-полимераза не способна осуществлять синтез в направлении от 3'- к 5'-концу. Вместо этого праймаза многократно синтезирует РНК-праймеры, а ДНК-полимераза заполняет промежутки между ними, создавая прерывистые фрагменты, которые впоследствии соединяются ДНК-лигазой.

Question 3

Какова роль ДНК-праймазы в синтезе запаздывающей цепи?

Accepted Answer

ДНК-праймаза синтезирует множество РНК-праймеров на запаздывающей цепи по мере расплетения ДНК в репликационной вилке. Эти праймеры обеспечивают наличие 3'-OH групп, необходимых ДНК-полимеразе для начала синтеза. Праймаза работает многократно вдоль запаздывающей цепи, обеспечивая прерывистый синтез многочисленных фрагментов Оказаки.

Question 4

Какие ферменты участвуют в завершении синтеза запаздывающей цепи?

Accepted Answer

После синтеза фрагментов Оказаки ДНК-полимеразой РНКаза H удаляет РНК-праймеры между фрагментами. Затем ДНК-полимераза I заполняет пробелы, оставшиеся после удаления праймеров. Наконец, ДНК-лигаза запечатывает разрывы между фрагментами, соединяя 3'-конец одного фрагмента с 5'-концом следующего, что приводит к образованию непрерывной цепи.

Question 5

Чем различается длина фрагментов Оказаки у прокариот и эукариот?

Accepted Answer

Средняя длина фрагментов Оказаки у прокариот составляет от 1000 до 2000 нуклеотидов, тогда как у эукариот эти фрагменты значительно короче — от 100 до 200 нуклеотидов. Эта разница отражает различия в размерах генома и механизмах репликации прокариот и эукариот, что требует разных стратегий координации в процессе синтеза запаздывающей цепи.

Question 6

Почему синтез запаздывающей цепи требует большего количества ферментов, чем синтез лидирующей цепи?

Accepted Answer

Для синтеза лидирующей цепи требуется только один праймер и ДНК-полимераза для непрерывной репликации. Синтез запаздывающей цепи требует участия нескольких ферментов — примазы, ДНК-полимеразы I, РНказы H и ДНК-лигазы, поскольку он протекает дискретно с образованием фрагментов, которые должны быть по отдельности праймированы, заполнены и соединены между собой.

Question 7

Какова роль ДНК-лигазы в завершении синтеза запаздывающей цепи?

Accepted Answer

ДНК-лигаза катализирует заключительный этап синтеза отстающей цепи, соединяя соседние фрагменты Оказаки. Она формирует фосфодиэфирные связи между 3'-концом одного фрагмента и 5'-концом следующего, превращая прерывистую отстающую цепь в непрерывную молекулу ДНК.

Синтез отстающих нитей - Оценочный тест