Prezentace se nahrává, počkejte prosím

Prezentace se nahrává, počkejte prosím

Replikace DNA Milada Teplá, Helena Klímová KUDCH, PřF UK v Praze 2013.

Podobné prezentace


Prezentace na téma: "Replikace DNA Milada Teplá, Helena Klímová KUDCH, PřF UK v Praze 2013."— Transkript prezentace:

1 Replikace DNA Milada Teplá, Helena Klímová KUDCH, PřF UK v Praze 2013

2 A T T G GC G T A C GC T A A C C A T G A T T G GC G T A C GC T A A C C A T G A T T G GC G T A C GC T A A C C A T G Nově syntetizovaný řetězec DNA Templát (matrice)

3 Replikační počátky a replikační vidličky Celý proces replikace začíná v replikačních počátcích. Replikační počátek dvoušroubovice DNA Replikační počátky se zvětšují za vzniku tzv. replikačních vidliček. Replikační vidlička

4 = enzym, rozvíjí dvoušroubovicovou strukturu Replikační vidličky: Helikasa

5 V jednom replikačním počátku se vytvoří dvě replikační vidličky. Replikace je obousměrná. Replikační vidlička Začátek replikace Směr replikace Replikační vidličky: obousměrnost replikace

6 A GC T TA 5' 3' 5' Fosfodiesterová vazba 3'-konec 5'-konec A GC T TA Templátový Řetězec (DNA) 5' 3' 5' Nově syntetizovaný Řetězec (DNA) 3' Syntéza DNA

7 Syntéza DNA: DNA-polymerasa Většinu nové DNA polymerizuje DNA-polymerasa III. Nukleotidy vstupují do reakce jako energeticky bohaté deoxynukleosidtrifosfáty (např. dATP) – dodání energie polymerizační reakci. enzym připojuje nukleotidy na 3'-konec rostoucího řetězce DNA vznik fosfodiesterové vazby mezi 3'-OH skupinou řetězce a 5'-fosfátovou skupinou přidávaného nukleotidu. DNA je syntetizována ve směru 5' → 3'.

8 DNA-polymerasa 3' Enzym: DNA-polymerasa III Spustit animaci Deoxynukleosidtrifosfáty (dATP, dGTP, dTTP a dCTP) 5' Vedoucí řetězec 5' 3' 5' Primer

9 Syntéza DNA: Primasa DNA-polymerasa neumí začít syntetizovat nové vlákno. Primasa – enzym, dokáže spojit dva volné nukleotidy. Primasa syntetizuje krátké úseky RNA (cca 10 nukleotidů). Tyto úseky poskytují 3'-konec pro DNA-polymerasu. Slouží tedy jako primer pro syntézu DNA.

10 3' Enzym: Primasa 5' 3' 5' Primasa Primer Enzym: DNA-polymerasa

11 První řetězec je syntetizován podle templátu ve směru 3'→ 5' (Vzniká 5'→ 3' řetězec) Druhý řetězec je syntetizován podle templátu ve směru 5'→ 3' (Vzniká 3'→ 5' řetězec). Asymetričnost replikační vidličky 5' 3' 5' 3' Směr replikace

12 DNA-polymerasa syntetizuje nové vlákno pouze prodlužováním 3'-konce DNA (nový řetězec může vznikat jen ve směru 5'→3', neboli dle templátu 3'→5'). Asymetričnost replikační vidličky: Okazakiho fragmenty 3' 5' 3' Je-li DNA syntetizována dle templátu 5'→ 3': - replikace probíhá diskontinuálně a „po zpátku“ - syntetizují se tzv. Okazakiho fragmenty Směr replikace

13 vedoucí řetězec opožďující se (váznoucí řetězec) 5' 3' 5' 3' Asymetričnost replikační vidličky: vedoucí a váznoucí řetězec „Po zpátku“

14 Váznoucí řetězec Okazakiho fragmenty 5'5' 5'5'3'3' 3'3' Vedoucí řetězec Asymetričnost replikační vidličky 5'5' 5'5' 5'5' 5'5' 3'3' 3'3' 3'3' 3'3' 5'5' 3'3' 5'5' 3'3' nejnověji nasyntetizovaná DNA Směr pohybu replikační vidličky 3'3' 3'3' 5'5' 5'5'

15 Váznoucí řetězec (I. část animace) Váznoucí řetězec 5' 3' 5' 3' Okazakiho fragmenty 1. Primasa 2. DNA-polymerasa III Spustit animaci Vedoucí řetězec 3' 5'

16 Opožďující řetězec je tvořen mnoha oddělenými úseky tzv. Okazakiho fragmenty (cca nukleotidů). Na vytvoření souvislého vlákna DNA z Okazakiho fragmentů jsou třeba tři enzymy: 1. DNA-polymerasa I (exonukleasová funkce) – odstraňuje RNA primery; 2. DNA-polymerasa I – nahrazuje RNA-primery DNA; 3. DNA-ligasa – spojí všechny úseky dohromady. Váznoucí řetězec

17 5. DNA-ligasa 3. DNA-polymerasa I (exonukleasová funkce) 4. DNA-polymerasa I Váznoucí řetězec 5' 3' 5' 3' Spustit animaci Vedoucí řetězec 3' 5' Váznoucí řetězec (II. část animace)

18 Replikační aparát 5'5'3'3' 5'5' 3'3' 5'5' 3'3' Rodičovská DNA Vedoucí řetězec Váznoucí řetězec Vazebný protein pro udržení jednořetězcové struktury Primasa DNA-helikasa DNA-polymerasa Svírací protein Nově syntetizovaný řetězec RNA-primer Nový Okazakiho fragment Okazakiho fragment

19 Replikace je proces semikonzervativní 5' 3' 5' 3' 5' 3' 5'

20 Korektorská schopnost DNA-polymerasy DNA-polymerasa katalyzuje reakci: (DNA) n + dNTP ⇄ (DNA) n difosfát DNA-polymerasa je schopna hydrolyzovat DNA od 3'-konce (tzv. 3'→5' exonukleasová aktivita). Připojí-li se chybný nukleotid, vznikne nestabilní produkt, čímž dojde k posunutí rovnováhy ve směru výchozích látek. DNA-polymerasa je velice přesně párující enzym: udělá průměrně 1 chybu na 10 7 zreplikovaných párů bází.

21 Použitá literatura ALBERTS, B. a kol. Základy buněčné biologie. Ústí nad Labem: Espero Publishing, NEČAS, O. a kol. Obecná biologie pro lékařské fakulty. Jinočany: Nakladateství H&H, KUBIŠTA, V. Buněčné základy životních dějů. Praha: Scientia, Obrázky: Milada Teplá (v MS powerpoint)


Stáhnout ppt "Replikace DNA Milada Teplá, Helena Klímová KUDCH, PřF UK v Praze 2013."

Podobné prezentace


Reklamy Google