Реплікація ДНК ініціація, Кінезіолог
Іноді ДНК розмножується шляхом самоподвоєння. Цей процес називаєтьсяреплікацією ДНК. Реплікація ділиться на 3 етапи: ініціація (початок), елонгація (продовження), термінація (закінчення).
Реплікація ДНК - це побудова двох нових (дочірніх) молекул ДНК на основі однієї старої (батьківської) молекули за допомогою матричного синтезу за принципом комплементарності. Нові молекули складаються з однієї старої та новосинтезованої ниток ДНК і майже нічим не відрізняються від старої батьківської молекули, тобто. є її точними копіями ("репліками").
З чого починається процес реплікації ДНК?
Реплікація починається зініціації.
Ініціація реплікації може розпочатися лише у підготовленому до неї ядрі клітини. І перша умова, яку необхідно виконати – це підготувати мономери, з яких збиратимуться нові молекули ДНК на батьківських молекулах-матрицях. Мономерами будуть активовані за допомогою фосфорилювання вільні нуклеотиди -д езпро ксир бон уклеотидт ріф осфати. Це найближчі родичі так добре знайомої нам АТФ, вони теж трифосфати, багаті на енергію, але тільки замість рибози у них дезоксирибозу. І до речі,р бон уклеотидт риф осфати, що включають до своїх лав АТФ, теж знадобляться для реплікації.
Тепер треба визначити, з якого місця почати дублювання ДНК, тобто. реплікацію. Помиляються ті, хто вважає, що ініціація починається від початку молекули ДНК, але помиляються також і ті, хто вважає, що вона починається з кінця. Насправді ініціація починається з безлічі точок, що розкидані по всій довжині молекули ДНК. Таких "запальних точок" може бути 5-50 однією молекулу ДНК.
Отже, ініціаціяпочинається з появиреплікативної точки. Ця точка відзначена на ДНК специфічною послідовністю нуклеотидів, багатою парами А-Т. Саме до неї приєднується по декілька молекул спеціальнихрозпізнаючих білків, які забезпечують подальше приєднання ферментного комплексу і таким чином запускають процес реплікації. Важливо, що у реплікативну точку сідають відразудва однакових ферментних комплексу, які забезпечують реплікацію. Від точки посадки вони розповзаються в протилежні сторони подвійної спіралі ДНК. Кожен комплекс при цьому реплікує відразу обидві батьківські ланцюги ДНК і видає на виході замість двох кіл - чотири.
ДНК-реплікуючий комплекс включає близько 20 компонентів. Зазначимо головні із них.
Геліказу (хеліказу ) розплітає ДНК на два окремі ланцюги. Утворюєтьсяреплікативна вилка. Очевидно, при цьому ця ділянка розплетеної ДНК відокремлюється від хромосомних білків. На роз'єднання комплементарного зв'язку кожної парі нуклеотидів витрачається енергія 2-х молекул АТФ.
Молекула ДНК жорстко закріплена в деяких дільницях на ядерному матриксі і тому не може вільно обертатися при розплетенні. Це блокує просування гелікази ланцюгом.
Топоізомераза надриває одну з двох ниток ДНК, і вона розкручується навколо цілої нитки. Так знімається структурне напруження під час розкручування спіралі. Потім розірвані кінці зрощуються тому ж ферментом. У бактерій інший вид топоізомерази (гіраза) розриває відразу обидва ланцюги ДНК, а після розкручування спіралі з'єднує їх знову. Треба сказати, що в цьому випадку бактерії діють більш ефективно, ніж людина разом з рештою еукаріотів!
В одній реплікативній вилці діють дві гелікази, які рухаються впротилежних напрямках. Розділені ланцюги фіксуються ДНК-зв'язуючими білками. Ділянки формування реплікативної вилки називаються «точками ori» (origin – початок). У еукаріотів одночасно утворюється тисячі таких виделок, що забезпечує високу швидкість реплікації.