Trình bày về chủ đề sao chép phân tử DNA. Trình bày về chủ đề sao chép DNA. Enzim hoàn thành quá trình sao chép ADN

Axit nucleic.

Lịch sử tạo ra axit nucleic DNA được phát hiện vào năm 1868 bởi bác sĩ người Thụy Sĩ I. F. Miescher trong nhân tế bào của bạch cầu, do đó có tên - axit nucleic (lat. “hạt nhân” - nhân). Vào những năm 20-30 của thế kỷ XX. xác định rằng DNA là một polyme (polynucleotide); trong tế bào nhân chuẩn, nó tập trung ở nhiễm sắc thể. Người ta cho rằng DNA đóng vai trò cấu trúc. Năm 1944, một nhóm các nhà vi khuẩn học người Mỹ thuộc Viện Rockefeller, do O. Avery đứng đầu, đã chứng minh rằng khả năng gây bệnh của phế cầu khuẩn được truyền từ loài này sang loài khác thông qua trao đổi DNA. DNA là vật mang thông tin di truyền.

Friedrich Fischer, nhà hóa sinh người Thụy Sĩ, từ tàn dư của các tế bào chứa trong mủ, ông đã phân lập được một chất bao gồm nitơ và phốt pho, nhà khoa học gọi nó là nucleon vì tin rằng nó chỉ chứa trong nhân tế bào. Sau này, phần phi protein của chất này được gọi là axit nucleic

WATSON James Dewey Nhà sinh lý học, nhà hóa sinh, nhà sinh học phân tử người Mỹ đã đưa ra giả thuyết cho rằng DNA có hình dạng xoắn kép, làm rõ cấu trúc phân tử của axit nucleic và nguyên lý truyền thông tin di truyền. Giành giải thưởng Nobel về Sinh lý học và Y học năm 1962 (cùng với Frances Harry Compton Crick và Maurice Wilkins).

CRICK Francis Harry Compton Nhà vật lý, nhà lý sinh, chuyên gia người Anh trong lĩnh vực sinh học phân tử, đã làm sáng tỏ cấu trúc phân tử của axit nucleic; Sau khi phát hiện ra các loại RNA chính, ông đã đề xuất một lý thuyết về truyền mã di truyền và chỉ ra cách các phân tử DNA được sao chép trong quá trình phân chia tế bào. năm 1962 ông đoạt giải Nobel về sinh lý học và y học

Axit nucleic là các polyme sinh học có monome là nucleotide. Mỗi nucleotide bao gồm 3 phần: bazơ nitơ, monosacarit pentose và dư lượng axit photphoric.

MONOMERS AXIT NUCLEIC - NUCLEOTIDES DNA - axit deoxyribonucleic RNA axit ribonucleic Thành phần của nucleotide trong DNA Thành phần của nucleotide trong RNA Bazơ nitơ: Adenine (A) Guanine (G) Cytosine (C) Uracil (U): Ribose Dư lượng axit photphoric Bazơ nitơ : Adenine (A ) Guanine (G) Cytosine (C) Thymine (T) Deoxyribose Dư lượng axit photphoric RNA thông tin (i-RNA) RNA chuyển (t-RNA) RNA ribosome (r-RNA) Truyền và lưu trữ thông tin di truyền

Cấu trúc hóa học của bazơ nitơ và cacbohydrat

Nguyên tắc bổ sung Các bazơ nitơ của hai chuỗi polynucleotide DNA được kết nối với nhau thành từng cặp bằng liên kết hydro theo nguyên tắc bổ sung. Bazơ pyrimidine liên kết với bazơ purine: thymine T với adenine A (hai BC), cytosine C với guanine G (ba BC). Như vậy, hàm lượng T bằng hàm lượng A, hàm lượng C bằng hàm lượng G. Biết trình tự các nucleotide trong một mạch DNA có thể giải mã được cấu trúc (cấu trúc sơ cấp) của mạch thứ hai. Để nhớ rõ hơn nguyên tắc bổ sung, bạn có thể sử dụng thiết bị ghi nhớ: nhớ cụm từ Trò chơi T - Albino và Heron - Blue

Mô hình cấu trúc của phân tử DNA được J. Watson và F. Crick đề xuất vào năm 1953. Nó đã được xác nhận đầy đủ bằng thực nghiệm và đóng vai trò cực kỳ quan trọng trong sự phát triển của sinh học phân tử và di truyền học

thông số ADN

CẤU TRÚC CỦA DNA VÀ RNA DNA

Cấu trúc và chức năng của RNA RNA là một polyme có monome là ribonucleotide. Không giống như DNA, RNA được hình thành không phải bởi hai mà bởi một chuỗi polynucleotide (ngoại trừ một số virus chứa RNA có RNA chuỗi kép). Các nucleotide RNA có khả năng hình thành liên kết hydro với nhau. Chuỗi RNA ngắn hơn nhiều so với chuỗi DNA.

Sao chép DNA Sự nhân đôi của một phân tử DNA được gọi là sao chép hoặc sao chép lại. Trong quá trình sao chép, một phần phân tử DNA “mẹ” được tách thành hai chuỗi với sự trợ giúp của một enzyme đặc biệt và điều này đạt được bằng cách phá vỡ liên kết hydro giữa các bazơ nitơ bổ sung: adenine-thymine và guanine-cytosine. Tiếp theo, đối với mỗi nucleotide của chuỗi DNA bị phân tách, enzyme DNA polymerase sẽ điều chỉnh một nucleotide bổ sung cho nó.

Thành phần và cấu trúc của RNA. Giai đoạn I của quá trình sinh tổng hợp protein Với sự trợ giúp của protein RNA polymerase đặc biệt, phân tử RNA thông tin được xây dựng theo nguyên tắc bổ sung dọc theo một phần của chuỗi DNA trong quá trình phiên mã (giai đoạn đầu tiên của quá trình tổng hợp protein). Chuỗi mRNA được hình thành đại diện cho một bản sao chính xác của chuỗi DNA thứ hai (không phải mẫu), chỉ thay vì thymine T thì bao gồm uracil U. Ghi nhớ: thay vì T, trò chơi - Và người bạch tạng đang dệt - Và người bạch tạng ! mARN

Sinh tổng hợp protein Dịch thuật là quá trình dịch mã trình tự nucleotide của phân tử mRNA (mẫu) thành trình tự axit amin của phân tử protein. MRNA tương tác với ribosome, ribosome bắt đầu di chuyển dọc theo mRNA, dừng lại ở mỗi phần của nó, bao gồm hai codon (tức là 6 nucleotide).

Các loại RNA Có một số loại RNA trong tế bào. Tất cả đều tham gia vào quá trình tổng hợp protein. RNA chuyển (tRNA) là RNA nhỏ nhất (80-100 nucleotide). Chúng liên kết các axit amin và vận chuyển chúng đến nơi tổng hợp protein. Messenger RNA (i-RNA) - chúng lớn hơn tRNA 10 lần. Chức năng của chúng là truyền thông tin về cấu trúc của protein từ DNA đến nơi tổng hợp protein. RNA ribosome (r-RNA) - có kích thước phân tử lớn nhất (3-5 nghìn nucleotide) và là một phần của ribosome.

Vai trò sinh học của i-RNA i-RNA, là bản sao từ một phần nhất định của phân tử DNA, chứa thông tin về cấu trúc bậc một của một protein. Một chuỗi ba nucleotide (bộ ba hoặc codon) trong phân tử mRNA (nguyên tắc chính - DNA!) mã hóa một loại axit amin cụ thể. Một phân tử mRNA tương đối nhỏ chuyển thông tin này từ nhân, đi qua các lỗ trong vỏ nhân, đến ribosome, nơi tổng hợp protein. Vì vậy, mRNA đôi khi còn được gọi là “khuôn mẫu”, nhấn mạnh vai trò của nó trong quá trình này. Mã di truyền được giải mã vào năm 1965-1967, nhờ đó H. G. Koran đã được trao giải Nobel.

RNA ribosome RNA ribosome được tổng hợp chủ yếu ở nhân và chiếm khoảng 85-90% tổng số RNA trong tế bào. Khi phức tạp với protein, chúng tạo thành một phần của ribosome và thực hiện quá trình tổng hợp liên kết peptide giữa các đơn vị axit amin trong quá trình sinh tổng hợp protein. Nói một cách hình tượng, ribosome là một máy tính phân tử dịch các văn bản từ ngôn ngữ nucleotide của DNA và RNA sang ngôn ngữ axit amin của protein.

RNA vận chuyển Các RNA cung cấp axit amin cho ribosome trong quá trình tổng hợp protein được gọi là RNA vận chuyển. Những phân tử nhỏ này, có hình dạng giống như chiếc lá cỏ ba lá, mang một chuỗi ba nucleotide ở trên cùng. Với sự giúp đỡ của họ, các t-RNA sẽ tham gia vào các codon của i-RNA theo nguyên tắc bổ sung. Đầu đối diện của phân tử tRNA gắn một axit amin và chỉ một loại nhất định tương ứng với anticodon của nó

Mã di truyền Thông tin di truyền được ghi lại trong phân tử NK dưới dạng trình tự các nucleotide. Một số phần nhất định của phân tử DNA và RNA (ở virus và phage) chứa thông tin về cấu trúc bậc một của một protein và được gọi là gen. 1 gen = 1 phân tử protein Do đó, thông tin di truyền chứa trong DNA được gọi là di truyền.

Đặc tính của mã di truyền: Tính phổ quát Tính rời rạc (bộ ba mã được đọc từ toàn bộ phân tử RNA) Tính đặc hiệu (codon chỉ mã hóa AK) Tính dư thừa mã (một số)

Đặc điểm của sự giống nhau giữa DNA RNA Các polynucleotide có các monome có sơ đồ cấu trúc chung. SỰ KHÁC BIỆT: 1) Đường deoxyribose ribose 2) Bazơ nitơ adenine - thymine, cytosine - guanine adenine - uracil, cytosine - guanine 3) Cấu trúc phân tử chuỗi đơn xoắn kép 4) Vị trí trong nhân tế bào, ty thể và lục lạp tế bào chất, ribosome 5) Chức năng sinh học lưu trữ thông tin di truyền và truyền nó từ thế hệ này sang thế hệ khác; tham gia vào quá trình sinh tổng hợp protein ma trận trên ribosome, tức là. thực hiện thông tin di truyền Kiểm tra tính đúng đắn của việc điền vào bảng

Ý nghĩa sinh học của axit nucleic Axit nucleic đảm bảo việc lưu trữ thông tin di truyền dưới dạng mã di truyền, truyền nó trong quá trình sinh sản sang sinh vật con, thực hiện nó trong quá trình sinh trưởng và phát triển của sinh vật trong suốt cuộc đời dưới hình thức tham gia vào một chức năng rất quan trọng. quá trình - sinh tổng hợp protein.

Thử nghiệm cuối cùng 1. Các phân tử DNA đại diện cho cơ sở vật chất của tính di truyền, vì chúng mã hóa thông tin về cấu trúc của các phân tử a - polysaccharides b - protein c - lipid d - axit amin 2. Axit nucleic KHÔNG chứa a - bazơ nitơ b - dư lượng pentose c – dư lượng axit photphoric d – axit amin 3. Liên kết xảy ra giữa các bazơ nitơ của hai chuỗi DNA bổ sung, - a – ion b – peptide c – hydro d – este 4. Các bazơ bổ sung KHÔNG phải là một cặp a – thymine - adenine b – cytosine – guanine c – cytosine – adenine d – uracil – adenine 5. Một trong các gen DNA chứa 100 nucleotide với thymine, chiếm 10% tổng số. Có bao nhiêu nucleotide với guanine? a – 200 b – 400 c – 1000 g – 1800 6. Các phân tử RNA, không giống như DNA, chứa bazơ nitơ a – uracil b – adenine c – guanine d – cytosine

Thử nghiệm cuối cùng 7. Nhờ sự sao chép DNA a – khả năng thích ứng của sinh vật với môi trường được hình thành b – sự biến đổi xảy ra ở các cá thể của loài c – xuất hiện các tổ hợp gen mới d – thông tin di truyền được truyền hoàn toàn từ tế bào mẹ sang tế bào con trong quá trình nguyên phân 8. Phân tử mRNA a – làm khuôn để tổng hợp t-RNA b – làm khuôn để tổng hợp protein c – đưa axit amin đến ribosome d – lưu trữ thông tin di truyền của tế bào 9. Bộ ba mã AAT trong phân tử DNA tương ứng với bộ ba trong phân tử i-RNA a – UUA b – TTA c – HGC g – CCA 10. Protein bao gồm 50 đơn vị axit amin. Số lượng nucleotide trong gen mã hóa cấu trúc bậc một của protein này là a – 50 b – 100 c – 150 g – 250

Kiểm tra cuối cùng 11. Ở ribosome, trong quá trình sinh tổng hợp protein có hai bộ ba mRNA, theo nguyên tắc bổ sung, các anticodon được gắn vào đó a - t-RNA b - r-RNA c - DNA d - protein 12. Trình tự nào đúng phản ánh con đường thực hiện thông tin di truyền? a) gen – DNA – tính trạng – protein b) tính trạng – protein – i-RNA – gen – DNA c) i-RNA – gen – protein – tính trạng d) gen – i-RNA – protein – tính trạng 13. DNA và RNA riêng trong tế bào nhân chuẩn chứa a – ribosome b – lysosome c – không bào d – ty thể 14. Nhiễm sắc thể bao gồm a – RNA và lipid b – protein và DNA c – ATP và t-RNA d – ATP và glucose 15. Các nhà khoa học đã đề xuất và chứng minh rằng phân tử DNA là một chuỗi xoắn kép, nó là a - I. F. Miescher và O. Avery b - M. Nirenberg và J. Mattei c - J. D. Watson và F. Crick d - R. Franklin và M. Wilkins

Hoàn thành nhiệm vụ bổ sung Tính bổ sung là sự bổ sung lẫn nhau của các bazơ nitơ trong phân tử DNA. Nhiệm vụ: Một đoạn chuỗi DNA có trình tự nucleotide: G T C A C G A A Xây dựng mạch DNA thứ 2 theo nguyên tắc bổ sung. GIẢI PHÁP: Chuỗi DNA thứ 1: G-T-C-C-A-C-G-A-A. C-A-G-G-T-G-C-T-T Ý nghĩa của tính bổ sung: Nhờ nó mà xảy ra các phản ứng tổng hợp ma trận và tự nhân đôi DNA, làm cơ sở cho sự phát triển và sinh sản của sinh vật.

Nhắc lại, củng cố kiến thức: Điền các từ cần thiết: RNA chứa đường... DNA chứa bazơ nitơ...; Cả DNA và RNA đều chứa...; Trong DNA không có bazơ nitơ... Cấu trúc của phân tử RNA ở dạng... DNA trong tế bào có thể tìm thấy ở... Chức năng của RNA:... RNA chứa bazơ nitơ...; DNA chứa đường...; Không có bazơ nitơ trong RNA... Cấu trúc của phân tử DNA ở dạng... Các monome của DNA và RNA là...; RNA trong tế bào có thể tìm thấy ở... Chức năng của DNA:... (ribose) (A, G, C, T) (A, G, C, đường, F) (U) (Chuỗi Nucleotide) (Trong nhân, ty thể, lục lạp) ( Tham gia tổng hợp protein) A, G, C, (U) (deoxyribose) (T) (Chuỗi xoắn kép) (Nucleotides) (Trong nhân, tế bào chất, ty thể, lục lạp) (Lưu trữ và truyền tải thông tin di truyền)

Tự kiểm tra - câu trả lời đúng B D B C B A G B B A V A G C

Kết luận Axit nucleic: DNA và RNA DNA là một polyme. Monome - nucleotide. Các phân tử DNA có tính chất đặc trưng cho loài. Phân tử DNA là một chuỗi xoắn kép, được hỗ trợ bởi các liên kết hydro. Chuỗi DNA được xây dựng theo nguyên tắc bổ sung. Hàm lượng DNA trong tế bào là không đổi. Chức năng của DNA là lưu trữ và truyền đạt thông tin di truyền.

Nguồn thông tin được sử dụng Kamensky A. A., Kriksunov E. A., Pasechnik V. V. - Sách giáo khoa Sinh học đại cương lớp 10-11 - M.: Bustard, 2006 Mamontov S. G., Zakharov V. B. - Sinh học đại cương: sách giáo khoa – M.: Higher School, 1986 Babiy T.M., Belikova S.N. – Axit nucleic và ATP // “Tôi sắp đến lớp” // M.: “Ngày đầu tháng 9”, Kỳ thi thống nhất quốc gia năm 2003 Sinh học năm 2011 // Tài liệu giáo dục và đào tạo chuẩn bị cho học sinh./ G. S. Kalinova, A. N. Myagkova, V. Z. Reznikova. – M.: Trung tâm trí tuệ, 2007

Trang trình bày 2

Việc giải mã cấu trúc của phân tử DNA còn giúp giải thích nguyên lý sao chép (nhân đôi) của nó trong tế bào. Nguyên tắc này là mỗi chuỗi trong số hai chuỗi polynucleotide của phân tử DNA đóng vai trò là một chương trình (khuôn mẫu) để tổng hợp chuỗi (bổ sung) mới. Kết quả là, dựa trên một phân tử chuỗi đôi, hai phân tử chuỗi kép giống hệt nhau được hình thành, trong đó mỗi chuỗi là một chuỗi cũ và chuỗi còn lại là mới (mới được tổng hợp). Nguyên tắc sao chép DNA này được gọi là bán bảo toàn.

Trang trình bày 3

Nguyên lý sao chép DNA bán bảo toàn

Trang trình bày 4

Vì hai chuỗi bổ sung của phân tử DNA gốc là phản song song nên quá trình tổng hợp chuỗi polynucleotide mới trên mỗi chuỗi diễn ra theo hướng ngược lại. Theo nguyên tắc này, trình tự nucleotide của chuỗi mẫu (mẹ) được đọc theo hướng 3"→5", trong khi quá trình tổng hợp chuỗi (con) mới diễn ra theo hướng 5"→3".

Trang trình bày 5

Cơ chế sao chép DNA khá phức tạp và rất có thể sẽ khác ở trường hợp các sinh vật chứa các phân tử DNA tương đối nhỏ ở dạng khép kín (hình tròn) (nhiều virus và vi khuẩn) và sinh vật nhân chuẩn, có tế bào có các phân tử lớn nằm trong một dạng tuyến tính (không đóng).

Trang trình bày 6

Phân tử DNA vòng nhỏ là một đơn vị cấu trúc sao chép đơn lẻ (bản sao), có một điểm khởi đầu (điểm khởi đầu) sao chép duy nhất (điểm O, bao gồm khoảng 300 nucleotide), trong đó quá trình phân kỳ (không bện) của hai chuỗi của phân tử cha mẹ và quá trình tổng hợp ma trận của các chuỗi bổ sung bắt đầu bằng các bản sao (bản sao) của DNA con gái. Quá trình này tiếp tục liên tục dọc theo chiều dài của cấu trúc được sao chép và kết thúc ở cùng một bản sao với sự hình thành hai phân tử thuộc loại “bán bảo toàn”. Trong các phân tử DNA tuyến tính lớn của sinh vật nhân chuẩn có nhiều điểm khởi đầu sao chép và các bản sao tương ứng (từ vài trăm đến hàng chục nghìn), tức là DNA như vậy là polyreplicon.

Trang trình bày 7

Khi xem xét các ý tưởng hiện đại về cơ chế sao chép DNA của sinh vật nhân chuẩn, chúng ta có thể phân biệt một cách có điều kiện ba giai đoạn liên tiếp của quá trình này xảy ra ở bản sao, mỗi giai đoạn liên quan đến một số protein (enzym) nhất định.

Trang trình bày 8

Giai đoạn đầu tiên liên quan đến việc tháo gỡ nhanh chóng hai chuỗi polynucleotide của phân tử DNA xoắn ốc trong một khu vực nhất định (trong ranh giới của một bản sao đang hoạt động) và tách chúng bằng cách phá vỡ liên kết hydro giữa các cặp bazơ bổ sung. Trong trường hợp này, hai đoạn mạch đơn của phân tử mẹ được hình thành, mỗi đoạn có thể đóng vai trò là khuôn mẫu để tổng hợp chuỗi bổ sung (con). Bước này được bắt đầu tại điểm khởi đầu sao chép tương ứng và được thực hiện qua trung gian là sự tham gia phức tạp của một số protein khác nhau. Kết quả của hoạt động của chúng là một cấu trúc hình chữ T được hình thành, được gọi là nhánh sao chép, trong đó hai chuỗi DNA gốc đã được tách ra khỏi nhau.

Trang trình bày 9

Sơ đồ hình thành ngã ba sao chép DNA

Trang trình bày 10

Nhánh sao chép thu được sẽ nhanh chóng di chuyển dọc theo chuỗi xoắn kép của phân tử DNA gốc do hoạt động của enzyme DNA helicase “tháo cuộn” và với sự tham gia của một nhóm protein gây mất ổn định. Những protein này có khả năng chỉ liên kết với các phần chuỗi đơn (đã được tháo và tách ra) của phân tử, ngăn chặn sự hình thành các dạng gấp thứ cấp (“kẹp tóc”) trên chúng do các kết nối ngẫu nhiên giữa các nucleotide bổ sung của cấu trúc chuỗi đơn . Do đó, chúng góp phần làm thẳng các phần sợi đơn của phân tử, điều này cần thiết cho hoạt động bình thường của các chức năng ma trận.

Trang trình bày 11

Việc tháo xoắn DNA nhanh chóng với sự trợ giúp của helicase mà không cần quay thêm các sợi tương đối với nhau sẽ dẫn đến sự hình thành các nút thắt mới trong các khu vực của phân tử cha mẹ ở phía trước ngã ba sao chép đang chuyển động, tạo ra sự căng thẳng tôpô gia tăng ở những điểm này. khu vực. Sự căng thẳng này được loại bỏ bởi một protein khác (DNA topoisomerase), protein này di chuyển dọc theo chuỗi kép DNA gốc trước ngã ba sao chép, gây ra sự đứt gãy tạm thời ở một trong các chuỗi của phân tử, phá hủy liên kết phosphodiester và nối đầu bị đứt.

Trang trình bày 12

Sự đứt gãy tạo ra đảm bảo cho sự quay tiếp theo của sợi xoắn kép, do đó, dẫn đến việc làm sáng tỏ các siêu xoắn (nút thắt) thu được. Vì sự đứt gãy của chuỗi polynucleotide do topoisomerase gây ra có thể đảo ngược nên các đầu bị đứt sẽ nhanh chóng được nối lại ngay sau khi phức hợp của protein này bị phá hủy với đầu bị đứt.

Trang trình bày 13

Ở giai đoạn thứ hai, quá trình tổng hợp khuôn mẫu của chuỗi polynucleotide mới (mẫu) xảy ra dựa trên nguyên tắc nổi tiếng về sự tương ứng bổ sung giữa các nucleotide của chuỗi cũ (mẫu) và chuỗi mới. Quá trình này được thực hiện bằng cách kết hợp (trùng hợp) các nucleotide của chuỗi mới bằng cách sử dụng một số loại enzyme DNA polymerase. Cần lưu ý rằng không có DNA polymerase nào được biết đến ngày nay có khả năng bắt đầu quá trình tổng hợp một polynucleotide mới bằng cách kết hợp hai nucleotide tự do.

Trang trình bày 14

Việc bắt đầu quá trình này đòi hỏi sự có mặt của đầu 3" tự do của bất kỳ chuỗi DNA (hoặc RNA) polynucleotide nào, được kết nối với chuỗi DNA (bổ sung) khác. Nói cách khác, DNA polymerase chỉ có thể thêm các nucleotide mới vào chuỗi DNA tự do. 3” của một polynucleotide hiện có và do đó chỉ có thể phát triển cấu trúc này theo hướng 5”→3”.

Trang trình bày 15

Khi tính đến hoàn cảnh này, bản chất bất đối xứng trong hoạt động của nhánh nhân bản trở nên rõ ràng. Như có thể thấy từ sơ đồ trên, trên một trong các sợi ma trận của ngã ba β"→5" có sự tổng hợp tương đối nhanh và liên tục của sợi con (chuỗi dẫn đầu hoặc dẫn đầu) theo hướng 5" →3 ", trong khi ở ma trận kia (5" → 3") có sự tổng hợp chậm hơn và không liên tục của chuỗi trễ ở các đoạn ngắn (100 - 200 nucleotide), được gọi là đoạn Okazaki, và cũng theo hướng 5" → 3". Người ta tin rằng quá trình tổng hợp chuỗi dẫn đầu và chuỗi trễ được thực hiện bởi các loại DNA polymerase khác nhau.

Trang trình bày 16

Đầu 3" tự do cần thiết để bắt đầu quá trình tổng hợp đoạn Okazaki được cung cấp bởi một chuỗi RNA ngắn (khoảng 10 nucleotide), được gọi là mồi RNA (mồi RNA), được tổng hợp bằng cách sử dụng enzyme RNA primase. Các mồi RNA có thể ghép đôi bổ sung ngay lập tức với một số vị trí trên mạch DNA khuôn, tạo điều kiện cho quá trình tổng hợp đồng thời nhiều đoạn Okazaki với sự tham gia của DNA polymerase III.

Trang trình bày 17

Tổng hợp các chuỗi DNA dẫn đầu và nối tiếp ở ngã ba sao chép

Trang trình bày 18

Khi đoạn Okazaki được tổng hợp đạt đến đầu 5” của đoạn mồi RNA tiếp theo, hoạt động exonuclease 5” của DNA polymerase I bắt đầu xuất hiện, hoạt động này lần lượt cắt các nucleotide RNA theo hướng 5” → 3”. Trong trường hợp này, đoạn mồi RNA bị loại bỏ sẽ được thay thế bằng đoạn DNA tương ứng.

Trang trình bày 19

Giai đoạn cuối cùng (thứ ba) của quy trình đang được xem xét có liên quan đến hoạt động của enzyme DNA ligase, enzyme này nối đầu 3" của một trong các đoạn Okazaki với đầu 5" của đoạn lân cận để tạo thành liên kết phosphodiester, do đó khôi phục cấu trúc sơ cấp của chuỗi trễ được tổng hợp trong bản sao hoạt động. Quá trình xoắn ốc hơn nữa của vùng DNA “bán bảo toàn” mới xuất hiện (xoắn chuỗi xoắn) xảy ra với sự tham gia của DNA gyrase và một số protein khác.

Trang trình bày 20

Nguyên tắc tổ chức polyreplicon của phân tử DNA của các sinh vật nhân chuẩn khác nhau, bao gồm cả con người, mang lại khả năng sao chép tuần tự vật liệu di truyền của các sinh vật này mà không cần tháo xoắn đồng thời (khử xoắn ốc) toàn bộ phân tử khổng lồ và được đóng gói phức tạp, giúp giảm đáng kể thời gian sao chép của nó. . Nói cách khác, tại điểm này hay điểm khác trong một nhóm bản sao của một phân tử, quá trình sao chép có thể đã được hoàn thành bằng cách kết hợp và xoắn ốc các phần tương ứng, trong khi ở nhóm khác, nó chỉ mới bắt đầu bằng việc tháo gỡ các cấu trúc sợi đôi.

Trang trình bày 21

Cám ơn vì sự quan tâm của bạn

Xem tất cả các slide

Trang trình bày 1

Mô tả trang trình bày:

Trang trình bày 2

Mô tả trang trình bày:

Trang trình bày 3

Mô tả trang trình bày:

Trang trình bày 4

Mô tả trang trình bày:

Trang trình bày 5

Mô tả trang trình bày:

Trang trình bày 6

Mô tả trang trình bày:

Trang trình bày 7

Mô tả trang trình bày:

Mỗi nhánh sao chép bao gồm ít nhất hai phân tử DNA polymerase III liên kết với một số protein phụ. Loại thứ hai bao gồm các topoisomerase DNA (gyrases), giúp giải phóng chuỗi xoắn kép DNA được gấp chặt và helicase, giúp giải phóng chuỗi DNA kép thành hai chuỗi. Vì mạng ma trận luôn được đọc theo hướng 3"→5", nên chỉ một trong các mạng có thể được đọc liên tục. Sợi còn lại được đọc theo hướng ngược lại với chuyển động của nĩa sao chép. Kết quả là, các đoạn ngắn của chuỗi DNA mới, được gọi là các đoạn Okazaki, được đặt theo tên người phát hiện ra chúng, lần đầu tiên được tổng hợp trên ma trận. Mỗi nhánh sao chép bao gồm ít nhất hai phân tử DNA polymerase III liên kết với một số protein phụ. Loại thứ hai bao gồm các topoisomerase DNA (gyrases), giúp giải phóng chuỗi xoắn kép DNA được gấp chặt và helicase, giúp giải phóng chuỗi DNA kép thành hai chuỗi. Vì mạng ma trận luôn được đọc theo hướng 3"→5", nên chỉ một trong các mạng có thể được đọc liên tục. Sợi còn lại được đọc theo hướng ngược lại với chuyển động của nĩa sao chép. Kết quả là, các đoạn ngắn của chuỗi DNA mới, được gọi là các đoạn Okazaki, được đặt theo tên người phát hiện ra chúng, lần đầu tiên được tổng hợp trên ma trận.

Trang trình bày 8

Mô tả trang trình bày:

Trang trình bày 9

Mô tả trang trình bày:

Mỗi đoạn bắt đầu bằng một đoạn mồi RNA ngắn cần thiết cho hoạt động của DNA polymerase. Mồi được tổng hợp bởi RNA polymerase đặc biệt, DNA polymerase III hoàn thiện mồi này thành đoạn DNA dài 1000-2000 đơn vị deoxynucleotide. Quá trình tổng hợp đoạn này sau đó bị gián đoạn và quá trình tổng hợp mới bắt đầu với đoạn mồi RNA tiếp theo. Các đoạn Okazaki riêng lẻ ban đầu không liên quan với nhau và vẫn có RNA ở đầu 5 inch của chúng. Ở một khoảng cách nào đó từ ngã ba sao chép, DNA polymerase I bắt đầu thay thế mồi RNA bằng trình tự DNA. Cuối cùng, các đứt gãy chuỗi đơn còn lại là được sửa chữa bởi DNA ligase. Kết quả là, trong chuỗi xoắn kép của DNA, chỉ một trong số các chuỗi được tổng hợp mới. Mỗi đoạn bắt đầu bằng một đoạn mồi RNA ngắn, cần thiết cho hoạt động của DNA polymerase. Đoạn mồi được tổng hợp bởi một đoạn mồi đặc biệt RNA polymerase, DNA polymerase III hoàn thiện đoạn mồi này thành đoạn DNA có liên kết dài 1000-2000 deoxynucleotide. Quá trình tổng hợp đoạn này sau đó bị gián đoạn và quá trình tổng hợp mới bắt đầu với đoạn mồi RNA tiếp theo. Các đoạn Okazaki riêng lẻ ban đầu không liên kết với nhau và vẫn có RNA ở đầu 5". Ở một khoảng cách nào đó từ ngã ba sao chép, DNA polymerase I bắt đầu thay thế đoạn mồi RNA bằng trình tự DNA. Cuối cùng, các đứt gãy chuỗi đơn còn lại được sửa chữa bằng DNA ligase. Trong chuỗi xoắn kép DNA được hình thành theo cách này, chỉ một trong số các chuỗi được tổng hợp lại.

Trang trình bày 10