Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove

13.6: Ауторепликация в эукариотах
СОДЕРЖАНИЕ

JoVE Core
Biology

A subscription to JoVE is required to view this content. You will only be able to see the first 20 seconds.

Education
Ауторепликация в эукариотах
 
Этот закадровый голос сгенерирован компьютером
ТРАНСКРИПТ
* Текстовый перевод сгенерирован компьютером

13.6: Ауторепликация в эукариотах

Обзор

В эукариотических клетках репликация ДНК очень сохраняется и жестко регулируется. Несколько линейных хромосом должны быть дублированы с высокой точностью перед делением клеток, так что есть много белков, которые заполняют специализированные роли в процессе репликации. Репликация происходит в три фазы: инициация, удлинение и прекращение, и заканчивается двумя полными наборами хромосом в ядре.

Многие белки оркеструют репликацию в Origin

Эукариотическая репликация следует многим из тех же принципов, что и репликация прокариотической ДНК, но поскольку геном намного больше, а хромосомы линейны, а не циркуляры, процесс требует большего количества белков и имеет несколько ключевых отличий. Репликация происходит одновременно при множественном происхождении репликации вдоль каждой хромосомы. Инициатор белки распознают и связывают с происхождением, вербовка helicase раскрутить двойной спирали ДНК. В каждой точке происхождения образуются две вилки репликации. Primase затем добавляет короткие праймеры РНК к одной нити ДНК, которые служат отправной точкой для полимеразы ДНК, чтобы связать и начать копирование последовательности. ДНК может быть синтезирована только в направлении от 5' до 3', поэтому репликация обеих нитей из одной вилки репликации происходит в двух разных направлениях. Ведущая нить синтезируется непрерывно, в то время как отстающая нить синтезируется короткими участками 100-200 базовых пар в длину, называемых фрагментами Окадзаки. После того, как основная часть репликации завершена, ферменты RNase удаляют РНК-праймеры, а лигаза ДНК соединяет любые пробелы в новой нити.

Разделение работы репликации между полимеразами

Нагрузка копирования ДНК в эукариот делится между несколькими различными типами ферментов полимеразы ДНК. Основные семьи полимераз ДНК во всех организмах классифицируются по сходств их белковых структур и аминокислотных последовательностей. Первые семьи, которые будут обнаружены, были определены A, B, C и X, с семьями Y и D определены позже. Семья B полимеразы в эукариоты включают Пол Кью, который также функционирует как primase на вилке репликации, и Пол и З, ферменты, которые делают большую часть работы репликации ДНК на ведущих и отстающих нитей шаблона, соответственно. Другие полимеразы ДНК отвечают за такие задачи, как восстановление повреждения ДНК, копирование митохондриальной и пластидной ДНК, а также заполнение пробелов в последовательности ДНК на отстающей нити после удаления РНК-праймеров.

Теломеры защищают концы хромосом от деградации

Поскольку эукариотические хромосомы линейны, они подвержены деградации на концах. Для защиты важной генетической информации от повреждений, концы хромосом содержат много некодирующих повторов высококонсервированной ДНК G-богатых: теломер. Короткий однотяговый 3' свес на каждом конце хромосомы взаимодействует со специализированными белками, что стабилизирует хромосому в ядре. Из-за способа синтеза отстающей нити небольшое количество теломерной ДНК не может быть воспроизведено с каждым делением клеток. В результате теломеры постепенно становятся короче в течение многих клеточных циклов, и они могут быть измерены как маркер клеточного старения. Некоторые популяции клеток, таких как зародышевые клетки и стволовые клетки, выражают теломеразу, фермент, который удлиняет теломеры, позволяя клетке пройти больше клеточных циклов, прежде чем теломеры сократить.


Литература для дополнительного чтения

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
simple hit counter