Humana genetika1:
Udvojuvawe
(replikacija) na DNK
Prof. d-r Mirko Spiroski
Institut za imunobiologija i humana genetika, Medicinski
fakultet, Univerzitet Sv. Kiril i Metodij, Skopje,
Republika Makedonija
E-mail: [email protected]
http://www.iibhg.ukim.edu.mk/Obrazovanie/KatedHugen.htm
FB: mirko.spiroski
FBG: Human Genetics
Nakuso …
 Semikonzervativna replikacija na DNK
 Meselson-[talov eksperiment
 Semikonzervativna replikacija na DNK kaj eukarioti
 Enzimi vklu~eni vo DNK sintezata
 DNK polimeraza 1
 Ulogi na DNK polimerazite
 Molekularen model na DNK replikacija




Zapo~nuvawe na replikacijata
Semidiskontinuirana DNK replikacija
Replikacija na kru`na DNK i problemot na superspirala
Replikacija so trkalawe krug
 DNK replikacija vo eukarioti






DNK replikacija i kleto~en ciklus
Eukariotski replikaciski enzimi
Replikoni
Po~etok na replikacijata
Replikacija na kraevite od hromozomite
Smestuvawe nova DNK vo nukleozomite
09.03.2012
Репликација на ДНК
2
Semikonzervativna
replikacija na DNK
Tri modeli za replikacija
na DNK
09.03.2012
Репликација на ДНК
4
Dijagram za dvoewe DNK so
razli~na gustina so
ekvilibriumsko centrifugirawe na
gustinski gradient od cezium
hlorid
09.03.2012
Репликација на ДНК
5
Meselson[talov
eksperiment,
1958 godina
09.03.2012
Репликација на ДНК
6
Prika`uvawe semikonzervativna
replikacija na DNK vo eukarioti
(Harlekinovi hromozomi)
09.03.2012
Репликација на ДНК
7
Enzimi vklu~eni vo
sinteza na DNK
DNK polimeraza 1
 Artur Kornberg vo 1955 ispituval
sinteza na DNK, a vo 1959 godina dobil
Nobelova nagrada.
 Toj izoliral Kornbergov enzim (denes
DNK polimeraza 1) za ~ija funkcija se
neophodni:
1.
2.
3.
4.
09.03.2012
Site 4 dNTPs;
Del od DNK da slu`i kako matrica;
DNK polimeraza 1
Magneziumski joni
Репликација на ДНК
9
Ulogi na DNK polimerazi
1.
2.
3.
Na raste~kiot del od DNK verigata, DNK
polimerazata katalizira sozdavawe
fosfodiesterska vrska pome|u 3’-OH grupata od
deoksiriboza od posledniot nukleotid i 5’-fosfat
od dNTP prekurzorot. Dol`inata na DNK verigata
dejstvuva kako matrica vo reakcijata.
Na sekoja stapka vo izdol`uvaweto na DNK
verigata, DNK polimerazata nao|a soodevten
prekurzor od dNTP koj formira komplementaren
bazen par so nukleotidot od matri~nata veriga od
DNK.
Nasokata na sinteza na nova DNK veriga e samo od
5’ kon 3’ poradi osobinite na DNK polimeraza.
09.03.2012
Репликација на ДНК
10
Izdol`uvawe DNK verigata
katalizirana od DNK polimeraza (1)
09.03.2012
Репликација на ДНК
11
Izdol`uvawe DNK verigata
katalizirana od DNK polimeraza (2)
09.03.2012
Репликација на ДНК
12
Funkcii na nekoi od genite
i DNK sekvencite vklu~eni
vo replikacija na E. coli
09.03.2012
Репликација на ДНК
13
[ematski model
za sozdavawe
replikacisko
meur~e na
replikaciskiot
po~etok od E. coli i
zapo~nuvawe nova
DNK veriga
09.03.2012
Репликација на ДНК
14
Model na
postapkite okolu
replikacijata na
DNK vo
hromozomot od E.
coli
09.03.2012
Репликација на ДНК
15
Deluvawe na DNK ligazata vo
zatvorawe prostorot pome|u DNK
fragmentite (Okazaki fragmenti) za
da se sozdade dolga, kovalentno
kontinuirana veriga
09.03.2012
Репликација на ДНК
16
Model za replikaciska ma{ina, ili
replizom, so klu~nite replikaciski
proteini i so DNK vo replikaciskata
ra~va (vilu{ka)
09.03.2012
Репликација на ДНК
17
[ematski dijagram na sozdavaweto
replikaciski po~etok od sekvenca so
dve replikaciski ra~vi koi se dvi`at
vo sprotivna nasoka
09.03.2012
Репликација на ДНК
18
Dvonaso~na
replikacija
na
cirkularni
molekuli
od DNK
09.03.2012
Репликација на ДНК
19
Svitkani? Replikaciski
molekuli od cirkularna
SV40 DNK
09.03.2012
Репликација на ДНК
20
Replikaciski
procesi vo
dvoveri`na
cirkularna
DNK
molekula so
mehanizmot
na trkalawe
09.03.2012
Репликација на ДНК
21
@ivotniot
ciklus na
fagot
lambda
09.03.2012
Репликација на ДНК
22
Lambda hromozomskata struktura
varira vo liti~kite stadiumi od
infekcijata na E. coli
09.03.2012
Репликација на ДНК
23
DNK replikacija vo
eukarioti
Molekularnite
mehanizmi koi
go
kontroliraat
kleto~niot
ciklus vo
kvascite
09.03.2012
Репликација на ДНК
25
Eukariotski replikaciski
enzimi










Alfa DNK polimeraza, jadro
Beta DNK polimeraza, jadro
Gama DNK polimeraza, mitohondrii
Delta DNK polimeraza, jadro
Epsilon DNK polimeraza, jadro
DNK polimerazite alfa i delta se odgovorni za
replikacija na jadrenata DNK
DNK polimerazata beta ima reparativna funkcija, a se
smeta deka ista uloga ima i DNK polimerazata epsilon
DNK polimerazata gama ja replicira mitohondrijalnata
DNK.
Alfa, delta i gama DNK polimerazite koristat RNK
prajmeri za da iniciraat DNK sinteza.
Samo delta, epsilon i gama DNK polimerazite imaat
korektorska aktivnost (3’ kon 5’ egzonukleaza)
09.03.2012
Репликација на ДНК
26
Replikacija na DNK vo
Drosophila melanogaster
09.03.2012
Репликација на ДНК
27
Vremenski redosled na DNK
replikacijata vo replikaciski
edinici vo eukariotski hromozom
09.03.2012
Репликација на ДНК
28
Poteklo na replikaciite
 Avtonomni replikaciski sekvenci (ARSs) se
funkcionalnite mesta za zapo~nuvawe i regulacija
na replikonite.
 Se sostojat od ~etiri elementi:
 A, B1, B2 i B3
 Elementot A ima centralna uloga vo ARS, dodeka
drugite elementi ja reguliraat frekfencijata na
replikonite.
 Elementite A, B1 i B2 sozdavaat jadro na ARS kon
koi se vrzuva pove}eproteinski prepoznava~ki
kompleks na po~etokot (ORC)
 Elementot B3 ja zasiluva replikacijata so vrzuvawe
na protein, ARS-vrzuva~ki faktor 1 (Abf1p)
09.03.2012
Репликација на ДНК
29
Problemot
so
replicirawe
na celosno
linearen
hromozom
vo
eukariotite
09.03.2012
Репликација на ДНК
30
Sintetizirawe
telomerna DNK
so telomeraza
09.03.2012
Репликација на ДНК
31
Download

(репликација) на ДНК. Проф. д