Ініціація реплікації
Елонгація
Термінація реплікації.
Регуляція реплікації здійснюється переважно на етапі ініціації. Це досить легко здійснимо, тому що реплікація може починатися не з будь-якої ділянки ДНК, а з певного, званого сайтом ініціації реплікації. У геномі таких сайтів може бути лише один, так і багато. З поняттям сайту ініціації реплікації тісно пов'язане поняття реплікон. Реплікон – це ділянка ДНК, яка містить сайт ініціації реплікації та реплікується після початку синтезу ДНК із цього сайту. Геноми бактерій, як правило, є одним репліконом, це означає, що реплікація всього геному є наслідком всього одного акта ініціації реплікації. Геноми еукаріотів (а також їх окремі хромосоми) складаються з великої кількості самостійних репліконів, це значно скорочує сумарний час реплікації окремої хромосоми. Молекулярні механізми, які контролюють кількість актів ініціації реплікації у кожному сайті за один цикл поділу клітини, називаються контролем копійності. У бактеріальних клітинах, крім хромосомної ДНК, часто містяться плазміди, які являють собою окремі реплікони. У плазмід існують свої механізми контролю копійності: вони можуть забезпечувати синтез як однієї копії плазміди за клітинний цикл, так і тисяч копій.
Реплікація починається на сайті ініціації реплікації з розплетення подвійної спіралі ДНК, у своїй формується реплікаційна вилка — місце безпосередньої реплікації ДНК. У кожному сайті може формуватися одна чи дві реплікаційні вилки залежно від того, чи є реплікація одно- чи двонаправленою. Найбільш поширена двонаправлена реплікація. За деякий час після початку реплікації в електронний мікроскоп можна спостерігатиреплікаційне вічко — ділянка хромосоми, де ДНК вже реплікована, оточена більш протяжними ділянками нереплікованої ДНК.
У реплікаційній вилці ДНК копіює великий білковий комплекс (реплісома), ключовим ферментом якого є ДНК-полімераза. Реплікаційна вилка рухається зі швидкістю близько 100 000 пар нуклеотидів за хвилину у прокаріотів і 500-5000 - у еукаріотів.
№76 Будова та види хромосом. У ядрі кожної соматичної клітини організму людини міститься 46 хромосом. Набірхромосомкожного індивідуума, як нормальний, і патологічний, називається каріотипом.
З 46 хромосом, що становлять хромосомний набір людини, 44 або 22 пари представляють аутосомніхромосоми, остання пара - статеві хромосоми. У жінок конституція статевих хромосом у нормі представлена двома хромосомами X, а у чоловіків – хромосомами X та У.
У всіх парах хромосом як аутосомних, так і статевих одна з хромосом отримана від батька, а друга від матері. Хромосоми однієї пари називаються гомологами або гомологічними хромосомами. У статевих клітинах (сперматозоїдах та яйцеклітинах) міститься гаплоїдний набір хромосом, тобто. 23 хромосоми.
Хромосоми добре видно після спеціального забарвлення під час поділу клітин, коли хромосоми максимально спіралізовані. При цьому в кожній хромосомі виявляється перетяжка, яка називається центроміром. Центромера ділить хромосому на коротке плече (позначається літерою "р") та довге плече (позначається літерою "q"). Центромера визначає рух хромосоми під час клітинного поділу. За положенням центроміри хромосоми класифікують накілька груп. Якщо центроміра розташовується посередині хромосоми, то така хромосома називається метацентричної, якщо центроміра розташовується ближче до одного з кінців хромосоми, то її називають акроцентричної. Деякі акроцентричні хромосоми мають так звані супутники, які в клітині, що не ділиться, формують ядерця. Ядерця містять численні копії рРНК. Крім того, розрізняють субметацентричні хромосоми, коли центроміра розташована не посередині хромосоми, а дещо зсунута до одного з кінців, але не настільки значно, як в акроцентричних хромосомах.
Кінці кожного плеча хромосоми називають теломерами. Встановлено, що теломери відіграють важливу роль у збереженні хромосом стабільності. У теломерах міститься велика кількість повторів послідовності нуклеотидів ТТАГГГ, про тандемних повторів. У нормі під час клітинного поділу відбувається зменшення числа цих повторів утіломірах.
Однак щоразу вони добудовуються за допомогою спеціального ферменту, який називають теломеразою. Зменшення активності цього ферменту призводить до скорочення теломер, що, як вважають, є причиною загибелі клітин, а в нормі супроводжує старіння.
№ 77. Денверська класифікація хромосом. Класифікація та номенклатура рівномірно забарвлених хромосом людини вперше були прийняті на міжнародній нараді в 1960 році в м. Денвері, надалі дещо змінені та доповнені (Лондон, 1963 та Чикаго, 1966). Згідно з Денверівською класифікацією всі хромосоми людини розділені на 7 груп, розташованих у порядку зменшення їх довжини та з урахуванням центріольного індексу (відношення довжини короткого плеча до довжини всієї хромосоми, виражене у відсотках). Групи позначаються буквами англійського алфавіту від А до G. Усі пари хромосомприйнято нумерувати арабськими цифрами. Характеристика груп представлена у табл. 4. Запропонована класифікація дозволяла чітко розрізняти хромосоми, що належать до різних груп. З 1960 починається бурхливий розвиток клінічної цитогенетики: в 1959 Дж. Лежен відкрив хромосомну природу синдрому Дауна; К. Форд, П. Джекобс та Дж. Стронг описали особливості каріотипу при синдромах Клайнфельтера та Тернера; на початку 70-х років. було відкрито хромосомну природу синдромів Едвардса, Патау, синдрому «котячого крику»; описана хромосомна нестабільність при низці спадкових синдромів та злоякісних захворюваннях. Водночас застосування методу одержання рівномірно забарвлених хромосом виявилося недостатньо ефективним для ідентифікації хромосом. Недоліком денверської класифікації і те, що розмежування гомологічних пар усередині групи хромосом зустрічає найчастіше непереборні труднощі.
Таблиця 4
^ Групи хромосом та їх характеристика