5. DNR biosintezės bendrieji bruožai. DNR polimerazės. Prokariotų DNR biosintezė

Chelatavimas

neigiamo krūvio dalelių (fosfatų) stabilizacija

DNR polimerazės aktyviojo centro konfigūracija

nekatalizuojamos jungtys tarp neteisingų porų, suletėja reakcija, fermento spiralė keičia padėtį taip suartindama substratus

terminacijos ter T1 funkcija

netrugdo pagal laikrodžio rodyklę judančiai replikacijos šakutei, blokuoja prieš laikrodžio rodyklę judančią šakutę

terminacijos ter T2 funkcija

netrugdo prieš laikrodžio rodyklę judančiai replikacijos šakutei, blokuoja pagal laikrodžio rodyklę judančią šakutę

SSB baltymai svarbūs tuo

nukreipia praimazę ties ta DNR vieta, kur bus sintetinamas pradmuo ir neleidžia per anksti sintetini pradmenis vėluojančioje grandinėje, stimuliuoja DNR polimerazę ir helikazę

Prokariotų replikacijos iniciacija vadinama

oriC

DnaB baltymas(helikazė) jungiasi prie

oriC ir helikazė atskiria DNR abiem kryptimis, sudarydama replikacines šakutes

Autoradiografijos metodas

patvirtinimas, kad DNR replikuojama pusiau konservatyviu būdu

Žiedo užkelimo kompleksas

pašalina praimazę (per sąveika su SSB), jai susintetinus pradmenį, ties matrica jungia žiedą

O spiralė

pirštų polimerazės struktūra, kuri lemia atvirą/uždarą konformaciją

DNR polimerazės struktūra

plyšys, delnas, pirštai, nykštys

Pirmasis metalo jonas A

poliarizuoja reakcijoje dalyvaujančio pradmens galinio nukleotido ribozės 3'-OH grupę, jos vandenilio jonas disocijuoja

Nereguliarus polimeras

polimeras, kuris sudarytas iš nepasikartojančių monomerų

Metalo jonai koordinuojami DNR

polimerazių aktyviajame centre dviejų/trijų konservatyvių fermento aspartato karboksigrupių deguonies atomais

Praimosomos komplekso funkcija

praskina kelią replikacijos šakutėje kitiems fermentams, formuoja replisomą

Šerdinės DNR polimerazės III funckija

prisijungia prie žiedo, prieš tai disocijavusi nuo pabaigto sintetinti Okazaki fragmento vėluojančioje grandinėje

DnaB baltymas

prokariotų replikacijos iniciacijoje dalyvaujanti helikazė

DNR replikacija vyksta

pusiau konservatyviu būdu

DNR sintezės pradžia prasideda vadinamoje

replikacijos pradžioje

Pirmaujančioji DNR grandinė

replikacinėje šakutėje sintetinama nenutrūkstamai

DNR praimazė (DnaG) funckija

sintetina trumpus RNR pradmenis, pradeda DNR sinezę, vėliau pašalinamos ir pakeičiamos DNR

Vėluojančioji DNR grandinė

sintetinama Okazaki fragmenais, kurie sujungiami į ištisinę DNR grandinė

Antras metalo jonas B

stabilizuoja neigiamą krūvį ties nueinančios grupės deguonimis ir chelatuoja alfa ir gama fosfatus

Replikacinė šakutė

struktūra, kurioje į priešingas puses judančios pradeda replikuoti DNR

DNR replikacijos veikimas

susidaro du nauji dukteriniai DNR dupleksai sudaryti iš vienos naujos ir vienos originalios DNR grandinės

DNR replikacija baigiasi, kai

susitinka priešingomis kryptimis judėjusios replikacijos šakutės

Praimazės funkcija

sąveikaudama su DNR helikaze, pradeda sintetinti DNR pradmenį

Priežastis, kodėl DNR turi būti antilygiagrečios

tam, kad DNR išlaikytų pastovią struktūrą

Terminacijos taškas

taškas, kuriame susitinka replikacijos šakutės

Savitieji terminacijos baltymai

terminacijoje dalyvaujantys baltymai, kai atskiriamos sudvigubėjusios chromosomos

Ter sekos

terminacijos seka T1 ir T2

Du DNR pol III baltymai funkcija

veikia suderintai, replikuodami tiek pirmaujančiąją, tiek vėluojančiąją grandines

Tinkamos DNR polimerazių matricos

viengrandės linijinės,žiedinės DNR(RNR), segtuko struktūra, užlenkiant 3' galą, esant vienos grandinės trūkiui, prie DNR prisijungęs baltymas

Replikacija gali būti

vienkryptė ir dvikryptė

Vėluojančios grandinės sintezės veikimas

vėluojanti grandinė sudaro kilpą, tai leidžia prisijungusiai DNR polimerazei sintetinti Okazaki fragmentą, procesas kartojamas daug kartų, kol visa grandinė yra susintetinama

Pol III dalys

šerdinė dalis (x2), slystantieji žiedai (x2), žiedo užkėlimo kompleksas (x1)

ŽUK

Žiedo užkėlimo kompleksas

Netinkamos DNR polimerazių matricos

žiedinės, neturinčios pradmens, neatskirtos grandinės

DNR polimerazės klaidų taisymo funkcija

3'-5' egzonukleazės aktyvumas taiso klaidas, toliau pakeisdamas kryptį

DNR I polimerazė Pol I aktyvumai

5' -> 3' egzonukleazinis aktyvumas, 5'->3' DNR polimerazinis aktyvumas, 3'->5' egzonukleazinis aktyvumas, nedidelis atvirkštinės transkriptazės aktyvumas

Pirmaujančios ir vėluojančios grandinių sintezės kryptis

5' -> 3' kryptimi

DNR II polimerazė Pol II aktyvumai

5'->3' DNR polimerazinis, 3'->5' egzonukleazinis

DNR polimerazės sintetina

5'->3' kryptimi

DNR polimerazės sintezės kryptis

5'->3' kryptimi

ŽUK sudaro

7 baltymai: trys gama-teta, delta ir delta', chi ir psi subvienetai

oriC replikacijos pradžios funkcionavimo elementai

AT poros, DnaA dežutės, GATC metilinimo vietos

Praimosoma

DNR helikazės ir praimazės kompleksas

DNR matrica

DNR matricinė grandinė ir praimeris, prijungtas prie šios grandinės

Nuo DNR priklausomos DNR polimerazės yra

DNR nukleotidil-transferazės

Replikazė

DNR polimerazė, dalyvaujanti tik DNR replikacijoje

Delno domene yra

DNR polimerazės aktyvusis centras

Pol III funkcijos

DNR replikacija, DNR reparacija

Pol II funkcijos

DNR replikacija, DNR reparacija,TLS

Pol I funkcijos

DNR replikacija, Okazaki fragmentų brendimas, DNR reparacija

Katenanai

DNR replikacijai pasibaigus dažnai susidaro dvi susipynusios molekulės, jos atskiriamos topoizomerazės

TLS

DNR sintezė ties pažaidomis

DNR replikacija prokariotuose inicijuoja

DnaA baltymo prisijungimas prie DnaA dežutės sekų

DNR girazė

II topoizomerazė, visada keliaujanti prieš helikazę ir atpalaiduojanti spirales

DNR polimerazės tikslumo priežastys

Neteisingai suporuotų nukleotidų reparacija, aktyvaus centro konfigūracija, klaidų taisymo funkcija

Pagrindinė prokariotų polimerazė replikacijoje

Pol III

Bakterijų polimerazės

PolI(A šeima), PolII(B), PolIII(C), PolIV(Y)

RNR praimazė sintetina

RNR pradmenis

DNR polimerazė I pašalina

RNR pradmenis ir užpildo DNR

Okazaki fragmentų brendimo etapai

RNR pradmens pašalinimas, plyšio užpildymas, fragmentų sujungimas (ligazėmis)

DNR Pol II dalyvauja

SOS DNR pažaidų reparacijoje, pakartotiniame DNR replikacijos restarte, episomų replikacijoje

SSB baltymų veikimas

SSB baltymai replikacinėje šakutėje sąveikauja su praimaze žiedo užkėlimo komplekso chi subvienetu

Chi ir psi subvienetai sąveikauja su

SSB baltymais ir svarbūs replikacijos koordinavimui

Pol III šerdinės dalelės sandara

alfa polimerazinis aktyvumas, epsilon egzonukleazinis aktyvumas, sigma stimuliuoja epsilon aktyvumą

Sintezės veikimui DNR polimerazės savybės

atpažinti ir prisijungti prie matricos, prisijungti visus keturis dNTP ir jų komplementarumą, katalizuoti nukleotidilgrupės pernašą ir sudaryti kovalentinį fosfoesterinį ryši, pakeisti vienu nukleotidu DNR polimero padėtį

Slystančiųjų žiedų funkcijos

atsakas į DNR pažaidas, ląstelės ciklo valdymas, chromatino supakavimas į nukleosomas

DNR helikazės veikimas

atskiria dvi DNR grandines, suardydama vandelinines jungtis, sukuriama teigiama superspiralizaciją

Replikacijos šakutė pasiekia

bakterines chromosomos priešingą pusę

SSB funkcija

baltymas jungiasi prie atskirtų DNR grandinių ir laiko jas išskyrusias

Prie terminacijos sekos ter prijungtas

baltymas tus, kuris gali sustabdyti replikacijos šakučių judėjimą

DnaC baltymas

baltymas, padedantis helikazei prisijungti prie DNR (helikazės jungiklis) DnaB baltymas

DNR Pol III alfa subvienetas sąveikauja su

beta žiedu savo C-galinėmis 7 aminorūgštimis

DNR polimerazių katalizuojamai reakcijai įvykti reikia

dATP,dGTP,dCTP,dTTP, aktyvi matrica, kofaktorius(metalo Mg2+ jonai)

Klenovo fragmentas

didysis PolI fragmentas, turintis pagrindinius aktyviuosius centrus

DNR polimerazė III sintetina

dukterinę grandinę

Prokariotų ir eukariotų chromosome DNR replikacija, vykstanti nuo replikacijos iniciacijos sričių yra

dvikryptė ir pusiau konservatyvi

ATP jungimasis ir hidrolizė sukelia

eilę baltymų ir DNR sąveikų kitimų

DNR polimerazė

fermentas, sintetinantis DNR replikacijos ir reparacijos procesų metu, nuo matricos(DNR arba RNR) priklausomi fermentai

DNR praimazė

fermentas, sintetinantis RNR pradmenis (tai duoda pradžią DNR sintezei)

DNR III polimerazės holofermentas

fermentas, sudarytas iš 17 polipeptidų (10 skirtingų)

Nukleofiliškas 3'-OH deguonis atakuoja

fermento aktyviajame centre esančio dNTP alfa-fosfatą

Klenovo fragmento taikymas

galų bukinimui (genų inžinerijoje po endonukleazių kirpimo)

ATPaziniu aktyvumu pasižymi

gama ir teta subvienetai

Nekomplementarus laisvas nukleotidas

greičiau disocijuoja iš aktyviojo centro

Pagrindiniai DNR replikacijos etapai

iniciacija, elongacija ir terminacija

DNR nukleotidil-transferazės

jungia monomerus deoksinukleozid-5'-trifosfatus(dNTP) prie sintetinamos GRN grandinės ribozės laisvos 3'-OH grupės, tarp dNTP alfa padėtyje esančio fosfato ir 3'-OH grupės sudaromas fosfoesterinis ryšys

Bendros DNR polimerazių savybės

katalizuoja fosfodiesterinės jungties susidaryą tarp vidinio alfa-fosfato ir pentozės 3'-OH grupės

DNR replikacija prokariotuose

kiekviena bakterinė chromosoma turi tik vieną replikacijos pradžią

Aktyviajame centre yra

konservatyvių aminorūgščių liekanų, kurios sąveikauja su 3' galu ir laisvo dNTP alfa-fosfatu

DNR ligazė

kovalentiškai sujungia Okazaki fragmentus

Replisoma

laikinas baltymų kompleksas elongacijoje, veikiantis ties DNR replikacinėmis šakutėmis

DNR polimerazių pirštai sąveikauja su

laisvu dNTP

Pradmuo turi suteikti

laisvą ribozės 3'-OH grupę

DNR polimerazių nykštys sąveikauja su

matricos kompleksu