Molekulinės bilogijos I dalis
Kokiu aktyvumu pasižymi tam tikros DNR polimerazės?
pasižymi 3'-->5' egzonukleaziniu aktyvumu.
Ant kiek DNR Pol III procesyvumas ir greitis išauga, prijungus žiedą?
procesyvumas išauga iki 5000 kartų, o greitis - iki 100 kartų.
Ko reikia replikacijos valdymo aktyvinimui?
reikia baltymų kinazių, kurios fosforilina MCM2-7 baltymus: Cdc7-Dbf4 kinazės (DDK), S fazės Cdk kinazių (CDK). Šios kinazės aktyvinamos G1-S fazių perėjime.
Tioreduksinas
susijungia su bakteriofago T7 DNR polimeraze ir užtikrina jos procesyvumą. Jokių žiedų nereikia!
kas užtikrina replikazinės šakutės veiklą?
sąveika tarp helikazės, praimazės ir DNR polimerazės
Kas yra RPA?
tai prie viengrandinės DNR prisijungiantis baltymas (bakterijų SSB analogas)
Kas yra DNR praimazės?
tai specialios klasės RNR polimerazės, dalyvaujančios replikacijoje.
Kokią cheminę DNR sintezės reakciją katalizuoja DNR nukleotidil-transferazės?
tarp dNTP alfa-padėtyje esančio fosfato ir 3'-OH grupės sudaromas fosfoesterinis ryšys. Reakcijos metu atsipalaiduoja pirofosfatas.
Baltymai, reikalingi replikacijos iniciacijai vykti
trans veiksniai - iniciatoriai
Kas koduoja savitus iniciacijos baltymus?
visi gamtiniai replikonai, DNR sintezei naudojantys besisukančio rato mechanizmą
kas užkelia DNR pol III žiedą?
žiedo užkėlimo kompleksas
Kokios yra pagrindinės DNR polimerazės?
α β γ δ ε
DNR polimerazių katalizuojamos reakcijos komponentai
- 1 substratas - visi keturi deoksiribonukleozid-5'-trifosfatai: dATP, dGTP, dCTP, dTTP - 2 substratas - pradmuo/matrica (aktyvi matrica) - kofaktorius - metalo (Mg2+) jonai
SeqA dimerinio baltymo savybės
- 181 a.r., du domenai, sujungti lanksčiu domenu; - turi domeną, atpažįstantį GATC - prisijungia prie hemimetilintų GATC ir paslepia jas nuo DnaA ir pakartotinės reiniciacijos; - in vitro tyrimais, prie DNR jungiasi SeqA dimeras (prie dviejų GATC), toliau vyksta olimerizacija.
DNR I polimerazės didžiojo fragmento (Klenovo fragmento) aktyvumas
- 5'-->3' DNR polimerazinis aktyvumas - 3'-->5' egzonukleazinis aktyvumas - nedidelis atvirkštinės transkriptazės aktyvumas
Skirtinguose reparacijos mechanizmuose dalyvauja skirtingos pol. Kokios tos polimerazės?
- BER: pol β; -NER: pol δ ar Pol ε; kartais Pol κ; - MMR: Pol δ.
Bakterijų DNR praimazių DnaG struktūra
- Cinko pirštų motyvą turintis ZBD domenas N-gale ž, reikalingas sąveikai su DNR -Su DNR helikaze sąveikaujantis HBD domenas C-gale - RNR polimerazės domenas, RPD (jame yra TOPRIM), reikalingas sintezei
DARS sritys
- DARS sritys turi DnaA dėžučių, prie kurių jungiasi DnaA-ADP kompleksai; - Čia vyksta DnaA-ADP kompleksų nukleotidų keitimas (iš ADP į ATP) - reaktyvacija; - prisijungimas skatina ADP disocijaciją, paskui disocijuoja ir laisvas DnaA, kuris jau gali prijungti ATP; - prie ADP disocijacijos nuo DnaA prisideda ir rūgštiniai fosfolipidai, tačiau kokiu būdu - neaišku.
Ką turi visos replikatyvinės DNR polimerazės?
- DNR polimerazės (5'-->3') aktyvųjį centrą - 3'-->5' egzonukleazės aktyvųjį centrą, esantį arba tame pačiame baltyme, arba kitame baltyme (subvienete).
Ciklinai ir nuo ciklinų priklausomos kinazės
- G1 ciklinai (ciklinas D ir E); jų kinazių kompleksų taikiniai - baltymai, valdantys replikacijos iniciaciją; - S ciklinai (ciklinas E, taip pat A); jų kinazių kompleksų taikiniai - baltymai, valdantys DNR replikaciją; - G2 ciklinai (ciklinas A, taip pat B); jų kinazių kompleksų taikiniai - baltymai, valdantys ląstelių dalijimąsi. D->E->A->B
Kaip galima užrašyti DNR polimerazių katalizuojamą reakciją?
- Matrica/ pradmuo-(dNMP)n + dNTP -> dNTPmatrica/ pradmuo-(dNMP)n+1 +ppi ppi -> pi + pi + energija
Kas vyksta E.coli replikacinėje šakutėje?
- Praimazė, sąveikaudama su DNR helikaze, pradeda sintetinti RNR pradmenį - Žiedo užkėlimo kompleksas pašalina praimazę (per sąveiką su SSB), jai susintetinus pradmenį. - Žiedo užkėlimo kompleksas ties kompleksu pradmuo/matrica jungia žiedą - Šerdinė DNR Pol III prisijungia prie žiedo, prieš tai disocijavusi nuo pabigto sintetinti Okazaki fragmento vėluojančiojoje grandinėje
Kas vyksta jei Pol delta išstumia ilgą okazaki fragmento uodegą?
- Prisijungia Pif1 šeimos helikazė ir išstumia Okazaki fragmento pradmenį; - Uodega padengiama RPA baltymais - Ilgą "uodegą" šalina nukleazė/helikazė Dna2.
Kur dalyvauja DNR II polimerazė?
- SOS DNR pažaidų reparacijoje - pakartotiniame DNR replikacijos re-starte - episomų (plazmidžių) replikacijoje
DNR polimerazių procesyvumo veiksniai
- Yra žiedo pavidalo struktūros daugelyje organizmų - su žiedais sąveikauja replikacijos ir reparacijos DNR polimerazės ir daugelis kitų baltymų
Kaip DNR praimazės dalyvauja eukariotuose ir prokariotuose?
- bakteriofagų ir bakterijų - sąveikauja su helikaze - eukariotų - asocijuotos kartu su DNR polimeraze
Kokios yra dvi šerdinės DNR polimerazės III dalelės?
- dvi dalelės holofermente - po vieną pirmaujančios ir vėluojančios DNR grandinių sintezei
datA sritis
- ląstelėje valdomas laisvų DnaA baltymų kiekis; - E.coli ~ 300 sričių, kuriose yra DnaA dėžučių. Gali jungtis DnaA baltymas; Vyksta konkurencija dėl DnaA tarp oriC dėžučių ir kitų dėžučių.
ori aktyvinimo etapai
- ori atpažinimas - pre-RC komplekso susimontavimas - pre-RC aktyvinimas
Kokios gali būti DNR praimazės?
- pavieniai baltymai (DnaG) - baltymo dalis (domenas) - keliais fermentiniais aktyvumais pasižyminčių baltyminių kompleksų dalis
ori metilinimas
- srityje yra 11 kopijų GATC, 8 jų - konservatyvios - GATC adenino bazė metilinama N-6 padėtyje - metilina Dam metilazė - metilinamos abi grandinės, nes GATC - palindromas - fermentas metilina nemetilintą arba hemimetilintą DNR
Bakterijų ori srities funkcijos
- ties ja vyksta replikacijos iniciacija - ji valdo replikacijos iniciacijos dažnį - ji užtikrina chromosomų padalijimą į dukterines ląsteles. - ori sritis E. coli bakterijoje, užtikrinanti visas funkcijas, sudaro 486 bp minimali ori, užtikrinanti dvi pirmąsias funkcijas - 245 bp.
Okazaki fragmentų brendimo bakterijose etapai
1. Susidaro tarpinis kovalentinis fermento-adenilato kompleksas (adenililligazės kompleksas) 2. Adenililgrupė pernešama nuo fermento prie DNR 5'-galo fosfato. 3. DNR ligazė katalizuoja AMP pašalinimą atakuojant DNR 3'-galo hidroksigrupę.
E. coli žiedo užkėlimo kompleksas
3gama(t), delta, delta'. x (chi) ir psi subvienetai
DNR I polimerazės mažojo fragmento aktyvumas
5'-->3' egzonukleazinis aktyvumas
Kas pirmasis pirmą kartą išgrynino ir apibūdino DNR polimerazę?
Artrūras Kornbergas
Ką atakuoja nukleofiliškas 3'-OH deguonis?
Atakuoja fermento aktyviajame centre esančio dNTP alfa-fosfatą.
Kokiose procesuose dalyvauja DNR polimerazė beta?
BER procese: C galas pasižymi polimeraziniu aktyvumu.
Kokie baltymai sudaro aktyvią helikazę?
Cdc45 baltymas, MCM2-7 baltymai (šeši, hetetoheksameras); GINS baltymai (keturi, heterotetrameras)
Kas aktyvina MCM2-7 helikazes?
Cdc45 ir GINS
Kokios B šeimos DNR polimerazės dalyvauja eukariotų replikacijoje?
DNR Pol alfa, DNR Pol delta ir DNR Pol e (epsilon).
Kaip vadinamos visos nuo DNR priklausomos DNR polimerazės?
DNR nukleotidil-transferazėmis
Kuom pasižymi prokariotų ir eukariotų ląstelių femernai?
DNR polimerazių aktyvumu.
Įkarpos transliacija
DNR polimerazė I pasižymi savybe trūkio vietoje išstumti priekyje esančią DNR grandinę, ją hidrolizuoti ir vietoje išstumtosios sintetinti naują.
DNR polimerazės aktyviojo centro konformacija (atviroji -->uždaroji)
DNR polimerazė sunkiai įjungia nekomplementarų aktyviajame centre esantį nukleotidą į sintetinamą DNR grandinę - reakcijos greitis yra nedidelis.
Kas randama DNR polimerazių delno domene?
DNR polimerazės aktyvusis centras
DNR sintezė de novo
DNR polimerazės negali pradėti sintezės de novo - sintetinti, matricą naudodamos tik dvigrandinės DNR dupleksą arba viengrandinę DNR.
Pagrindinis replikacijos valdymo eukariotuose kontrolės objektas
DNR statusas
Kokiame procese dalyvauja gama DNR polimerazė?
Dalyvauja mitochondrijų DNR replikacijoje.
Kas yra filamentas?
Didelė oligomerinė struktūra
Klenovo fragmentas
Didysis proteolizės būdu gautas fragmentas
Kaip vadinamas baltymas iniciatorius?
DnaA
Kaip funkcionuoja PCNA baltymas?
Funkcionuoja kaip DNR polimerazių procesyvumo veiksnys. Ant DNR užkelia RFC baltymų kompleksas.
Kontrolės taškų paaiškinimas
G1 - START'o/ribos taškas, kuris sprendžia ar galima replikuoti DNR; S ir G2 - DNR pažaidų kontrolės taškai, kurie sprendžia ar DNR replikuota ir "geros kondicijos" (be pažaidų); M - M(verpstės kontrolės) taškas, kuris sprendžia ar chromosomos pritvirtintos per kinetochorus prie mitozinės verpstės mikrovamzdelių tiksliam padalijimui į dukterines ląsteles
Pagrindiniai replikacijos valdymo eukariotuose kontrolės taškai
G1, G2 ir M (verpstės kontrolės taškas) fazės
Kokia yra dažniausia nekomplementarių nukleotido jungimo priežastis?
Heterociklinių bazių tautometrija
Kokia struktūra pasižymi eukariotų RPA baltymas?
Heterotrimerine struktūra
Kas yra DNR polimerazės delne?
Jame yra polimerazės aktyvusis centras
Kas yra DNR Pol η (eta)?
Ji unikali tarp eukariotų, nes sintetina DNR ties timino dimerais.
Kaip indukuoto atitikimo mechanizmas padidina DNR sintezės tikslumą dar 100 kartų?
Kai aktyviajame centre išdėstomas komplementarus nukleotidas, fermento O-spiralė keičia padėtį, suartina substratus ir taip greitina reakciją.
Kas laiko metalo jonus DNR polimerazės aktyviajame centre?
Konservatyvios fermento asparto (Asp) aminorūgščių karboksigrupių deguonies atomai.
Kas yra išsidėstę DNR polimerazių centre?
Konservatyvių aminorūgščių liekanų gurpės (aspartatų karboksigrupės), prijungiančios metalo jonus.
Kas būdinga praimazei?
Mažas procesyvumas ir tikslumas
Kas yra DNR polimerazės?
NUo matricos (DNR arba RNR) priklausomi fermentai
Kam naudojama replikatyvinė forma?
Naudojama fago genomo replikacijai
Koks yra DNR praimazių procesyvumas?
Nedidelis, tik 11+/- 1 nukleotidų RNR
Dėl ko slopinamas ląstelių dalijimasis ir ląstelių augimas?
Nes mutacijos Hda gene didina ląstelių ATP-DnaA kiekį ir taip sukeliama per didelė iniciacija.
pre-RC baltymų kompleksas
ORC baltymai, Cdc6 baltymas, Cdt1 baltymai, MCM 2-7 baltymai
Kokie baltymai "žymi" ori sritį?
ORC baltymų kompleksai
Kam plačiai naudojama Taq DNR polimerazė?
PGR reakcijoms, yra Thermus aquaticus bakterijos DNR I polimerazė
Kuom pasižymi TLS polimerazės?
Pasižymi gebėjimu sintetinti DNR ties pažaidomis matricinėje DNR grandinėje, kurios pasižymi skirtingu atrankumu substratui.
MCM2-7 heksamerų aktyvinimas
Paverčia pre-RC kompleksą pre-IC (preiniciacijos kompleksu)
Prie ko prisijungia DnaA?
Prie dnaA dėžučių, kurios yra dnaA geno promotoriuje. DnaA slopina savo paties transkripciją
Kada Cdt1 išaktyvinamas?
Prijungiant baltymą gemininą, arba fosforilinant ir toliau suardant
Kur prisijungia DnaG praimazė?
Prisijungia ties viengrandine DNR.
Kokie baltymai pritraukiami Cdc7-Dbf4 kinazei fosforilinus MCM2-7?
Pritaukiami baltymai Cdc45 ir Sld3 (Treslinas)
Kokia polimerazė yra randama sergančių pigmentine kseroderma chromosomoje?
Randama mutavusi DNR Pol η.
Kas reikalingas DnaA-ATP hidrolizei?
Reikalingas Hda domeno arginino piršto motyvas
Ko reikia Okazaki fragmentų veikimui?
Reikia kofaktoriaus: NAD+ (bakterijos) ATP (archėjos, virusai, eukariotai)
DNR pirmaujančioji grandinė
Replikacinėje šakutėje yra sintetinama nenutrūkstamai
Ką riša Hda baltymas?
Riša ADP, bet ne ATP
Ką sintetina DNR praimazės?
Sintetina RNR pradmenis de novo ties tam tikromis savitomis sekomis.
Ką sintetina DNR polimerazės e ir delta?
Sintetina pirmaujančiąją ir vėluojančiąją grandines.
DNR vėluojančioji grandinė
Sintetinama trumpais Okazaki fragmentais, kurie vėliau sujungiami į ištisinę DNR grandinę
Ką skelia iniciacijos baltymas (IP)?
Skelia vieną DNR grandinę ir 3'OH galas tampa pradmeniu pirmaujančios grandinės sintezei.
Ką stabilijuoza metalo jonas (B)? (DNR polimerazių katalizuojamos reakcijos paveiksliukas)
Stabilizuoja neigiamą krūvį ties nueinančiosios grupės deguonimis ir chelatuoja beta ir gama fosfatus.
Ką stimuliuoja RIDA?
Stimuliuoja ATP hidrolizę. DnaA/ADP neaktyvus AT srities atžvilgiu (neindukuoja grandinių išskyrimo)
Su kokiu vienu iš baltymų replikacinėje šakutėje DNR Pol alfa/praimazė sąveikauja?
Su Ctf4 (homotrieras) baltymu.
Su kokias baltymais Ctf4 monomerai sąveikauja?
Su tokiais baltymais, kurie turi konservatyvų peptidą.
Kas yra FEN1?
Tai "uodegos" struktūrai atranki endonukleazė.
Kas yra replikazės?
Tai DNR polimerazės, kurios dalyvauja DNR replikacijoje.
Kas yra replikonas?
Tai DNR vienetas, kuriame vyksta DNR replikacija ir kuris turi replikacijos valdymo elementus.
Kas yra eklipsė?
Tai tarpsnis, per kurį ties oriC nevyksta nauja replikacijos iniciacija
Kas yra leidimas replikuoti?
Tai yra patenkinimas tam tikrų sąlygų, užtikrinančių replikacijos iniciaciją ties ori sritimis - prie-replikacinio komplekso - pre-RC susimontavimas. Leidimas replikuoti gaunamas per G1 fazę.
Kokia yra bendra DNR poliemrazių struktūrinė ypatybė?
Tai, kad šie baltymai savo struktūroje turi plyšį, kuriame išsidėsto B DNR.
Kokia kryptimi DNR polimerazės sintetina DNR?
Tik 5' --> 3' kryptimi
Kieno replikazė yra DNR Pol III?
bakterijų replikazė
DNR replikacijos pradžios sritys
cis veiksniai - replikatoriai (ori sritys)
Du slystantieji beta žiedai
kiekvienas sudarytas iš dviejų beta baltymo monomerų (protomerų)
Kaip dar vadinamas 3'-->5' egzonukleazės aktyvumas
klaidas taisančiu aktyvumu
