of 31 /31
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

Biohemija 3 DNK replikacija

  • Upload
    vancong

  • View
    268

  • Download
    3

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: Biohemija 3 DNK replikacija

Humana genetika1: Udvojuvawe

(replikacija)

na

DNK

Prof. d-r Mirko SpiroskiInstitut za imunobiologija i humana genetika, Medicinski

fakultet, Univerzitet Sv. Kiril i Metodij, Skopje, Republika Makedonija

E-mail: [email protected]://www.iibhg.ukim.edu.mk/Obrazovanie/KatedHugen.htm

FB: mirko.spiroskiFBG: Human Genetics

Page 2: Biohemija 3 DNK replikacija

09.03.2012 Репликација на ДНК 2

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

Page 3: Biohemija 3 DNK replikacija

Semikonzervativna replikacija na DNK

Page 4: Biohemija 3 DNK replikacija

09.03.2012 Репликација на ДНК 4

Tri modeli

za

replikacija na

DNK

Page 5: Biohemija 3 DNK replikacija

09.03.2012 Репликација на ДНК 5

Dijagram

za

dvoewe

DNK so razli~na

gustina

so

ekvilibriumsko

centrifugirawe

na gustinski

gradient od

cezium

hlorid

Page 6: Biohemija 3 DNK replikacija

09.03.2012 Репликација на ДНК 6

Meselson-

[talov

eksperiment, 1958 godina

Page 7: Biohemija 3 DNK replikacija

09.03.2012 Репликација на ДНК 7

Prika`uvawe

semikonzervativna replikacija

na

DNK vo

eukarioti

(Harlekinovi

hromozomi)

Page 8: Biohemija 3 DNK replikacija

Enzimi vklu~eni vo sinteza na DNK

Page 9: Biohemija 3 DNK replikacija

09.03.2012 Репликација на ДНК 9

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.

Site 4 dNTPs;2.

Del od

DNK da

slu`i

kako

matrica;

3.

DNK polimeraza

14.

Magneziumski

joni

Page 10: Biohemija 3 DNK replikacija

09.03.2012 Репликација на ДНК 10

Ulogi

na

DNK polimerazi

1.

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.

2.

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.3.

Nasokata

na

sinteza

na

nova DNK veriga

e samo

od

5’ kon

3’ poradi

osobinite

na

DNK polimeraza.

Page 11: Biohemija 3 DNK replikacija

09.03.2012 Репликација на ДНК 11

Izdol`uvawe

DNK verigata katalizirana

od

DNK polimeraza

(1)

Page 12: Biohemija 3 DNK replikacija

09.03.2012 Репликација на ДНК 12

Izdol`uvawe

DNK verigata katalizirana

od

DNK polimeraza

(2)

Page 13: Biohemija 3 DNK replikacija

09.03.2012 Репликација на ДНК 13

Funkcii

na

nekoi

od

genite i DNK sekvencite

vklu~eni

vo

replikacija

na

E. coli

Page 14: Biohemija 3 DNK replikacija

09.03.2012 Репликација на ДНК 14

[ematski

model za

sozdavawe

replikacisko meur~e

na

replikaciskiot po~etok

od

E. coli i

zapo~nuvawe

nova DNK veriga

Page 15: Biohemija 3 DNK replikacija

09.03.2012 Репликација на ДНК 15

Model na postapkite

okolu

replikacijata

na DNK vo

hromozomot

od

E. coli

Page 16: Biohemija 3 DNK replikacija

09.03.2012 Репликација на ДНК 16

Deluvawe

na

DNK ligazata

vo zatvorawe

prostorot

pome|u

DNK

fragmentite

(Okazaki fragmenti) za da

se sozdade

dolga, kovalentno

kontinuirana

veriga

Page 17: Biohemija 3 DNK replikacija

09.03.2012 Репликација на ДНК 17

Model za

replikaciska

ma{ina, ili replizom, so klu~nite

replikaciski

proteini

i so DNK vo

replikaciskata ra~va

(vilu{ka)

Page 18: Biohemija 3 DNK replikacija

09.03.2012 Репликација на ДНК 18

[ematski

dijagram

na

sozdavaweto replikaciski

po~etok

od

sekvenca

so

dve

replikaciski

ra~vi

koi

se dvi`at vo

sprotivna

nasoka

Page 19: Biohemija 3 DNK replikacija

09.03.2012 Репликација на ДНК 19

Dvonaso~na replikacija na

cirkularni molekuli

od

DNK

Page 20: Biohemija 3 DNK replikacija

09.03.2012 Репликација на ДНК 20

Svitkani? Replikaciski molekuli

od

cirkularna

SV40 DNK

Page 21: Biohemija 3 DNK replikacija

09.03.2012 Репликација на ДНК 21

Replikaciski procesi

vo

dvoveri`na cirkularna DNK

molekula

so mehanizmot

na

trkalawe

Page 22: Biohemija 3 DNK replikacija

09.03.2012 Репликација на ДНК 22

@ivotniot ciklus

na

fagot lambda

Page 23: Biohemija 3 DNK replikacija

09.03.2012 Репликација на ДНК 23

Lambda hromozomskata

struktura varira

vo

liti~kite

stadiumi

od

infekcijata

na

E. coli

Page 24: Biohemija 3 DNK replikacija

DNK replikacija vo eukarioti

Page 25: Biohemija 3 DNK replikacija

09.03.2012 Репликација на ДНК 25

Molekularnite mehanizmi

koi

go kontroliraat

kleto~niot ciklus

vo

kvascite

Page 26: Biohemija 3 DNK replikacija

09.03.2012 Репликација на ДНК 26

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)

Page 27: Biohemija 3 DNK replikacija

09.03.2012 Репликација на ДНК 27

Replikacija

na

DNK vo Drosophila melanogaster

Page 28: Biohemija 3 DNK replikacija

09.03.2012 Репликација на ДНК 28

Vremenski

redosled

na

DNK replikacijata

vo

replikaciski

edinici

vo

eukariotski

hromozom

Page 29: Biohemija 3 DNK replikacija

09.03.2012 Репликација на ДНК 29

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)

Page 30: Biohemija 3 DNK replikacija

09.03.2012 Репликација на ДНК 30

Problemot so

replicirawe na

celosno

linearen hromozom

vo eukariotite

Page 31: Biohemija 3 DNK replikacija

09.03.2012 Репликација на ДНК 31

Sintetizirawe telomerna

DNK

so telomeraza