αντιγραφή του DNA

To DNA έχει την ικανότητα να αυτοδιπλασιάζεται μητρικό μόριο 1ος διπλασιασμός 2ος διπλασιασμός

μητρικός κλώνος νέος κλώνος νέος κλώνος μητρικό δίκλωνο μόριο DNA μητρικός κλώνος

Η διαδικασία της αντιγραφής Η διαδικασία της αντιγραφής Η αντιγραφή του DNA ξεκινάει από τις θέσεις έναρξης αντιγραφής: μια για τα προκαρυωτικά- πολλές για τα ευκαρυωτικά Οι DNA ελικάσες σπάζουν τους δ.Η. μεταξύ των δυο αλυσίδων- σε κάθε θέση έναρξης δημιουργείται μια θηλιά.

θέσεις έναρξης αντιγραφής δημιουργούνται «θηλιές» οι «θηλιές» αυξάνονται αμφίδρομα τελικά οι «θηλιές» ενώνονται…..

ΔΙΑΦΟΡΕΣ Αντιγραφή στα προκαρυωτικά Αντιγραφή στα ευκαρυωτικά Εκατοντάδες Θ.Ε.Α. 1. Μία Θ.Ε.Α. 2. Μικρότερη ταχύτητα αντιγραφής Μεγαλύτερη ταχύτητα 3. Λιγότερος χρόνος αντιγραφής (≃ 30 min) Περισσότερος χρόνος λόγω μεγαλύτερου μεγέθους (≃ 1.000 φορές) 4. Μία λειτουργία της DNA δεσμάσης Δύο λειτουργίες της DNA δεσμάσης 5. Δεν αναφέρεται Τελικό αποτέλεσμα λαθών: 1/1010 βάσεις

Αντιγραφή του DNA Ένζυμα αντιγραφής DNA ελικάσες Πριμόσωμα DNA πολυμεράσες DNA δεσμάση Ειδικά επιδιορθωτικά ένζυμα Οι DNA ελικάσες ξεδιπλώνουν το DNA στις Θ.Ε.Α. σπάζοντας τους δεσμούς υδρογόνου, σχηματίζοντας θηλιές αντιγραφής Οι DNA πολυμεράσες είναι τα κύρια ένζυμα της αντιγραφής. Το πριμόσωμα (σύμπλοκο με πολλά ένζυμα) συνθέτει στις θέσεις έναρξης μικρά τμήματα RNA συμπληρωματικά προς τις μητρικές αλυσίδες. Αυτά ονομάζονται πρωταρχικά τμήματα. animation 1 animation 2

Λειτουργίες των DNA πολυμερασών «Ιδιοτροπίες» των DNA πολυμερασών Επιμηκύνουν τα πρωταρχικά τμήματα τοποθετώντας συμπληρωματικά δεοξυριβονουκλεοτίδια (σύνδεση με 3΄-5΄ φ.δ.) Απομακρύνουν τα πρωταρχικά τμήματα, αντικαθιστώντας τα με τμήματα DNA. Επιδιορθώνουν τυχόν λάθη που οι ίδιες έχουν κάνει.(1/105) «Ιδιοτροπίες» των DNA πολυμερασών Δεν μπορούν να αρχίσουν την αντιγραφή. λειτουργούν μόνο προς προκαθορισμένη κατεύθυνση, η αντιγραφή γίνεται με προσανατολισμό 5΄→3΄. Εξαιτίας αυτού η αντιγραφή είναι συνεχής στην μια αλυσίδα και ασυνεχής στην άλλη. Οι νεοσυντιθέμενες αλυσίδες είναι αντιπαράλληλες με τις μητρικές

3΄ 3 5 5΄ 5΄ 3΄ 3΄ 5΄ 3΄ 5΄ 3 5

Θέση έναρξης αντιγραφής Θέση έναρξης αντιγραφής 5 3 3 5 5 3 5 3 1ο 5 4ο 3 5 3 3 5 3 3ο 2ο 5 3 5 3 5 3 5

Η DNA δεσμάση: ενώνει τα κομμάτια της ασυνεχούς αλυσίδας ενώνει τα τμήματα των θυγατρικών αλυσίδων στις διάφορες Θ.Ε.Α. (όταν υπάρχουν πάνω από μία). Τέλος τα ειδικά επιδιορθωτικά ένζυμα επιδιορθώνουν τυχόν λάθη που έχουν γίνει (που δεν επιδιόρθωσε η DNA πολυμεράση) τελικό αποτέλεσμα λαθών: 1/1010 στα ευκαρυωτικά κύτταρα

ΔΙΑΦΟΡΕΣ Συνεχής σύνθεση Ασυνεχής σύνθεση Η DNA πολυμεράση συνθέτει τη θυγατρική αλυσίδα συνεχώς Η DNA πολυμεράση συνθέτει κατά τμήματα: διακόπτει, οπισθοχωρεί και ξεκινά νέο τμήμα Κίνηση DNA pol ομόρροπα με DNA ελικάση Κίνηση DNA pol αντίρροπα με DNA ελικάση Σύνθεση 5΄→3΄ από Θ.Ε.Α. προς διχάλα συνεχώς Σύνθεση 5΄→3΄ από διχάλα προς Θ.Ε.Α. ασυνεχώς Θα χρησιμοποιηθεί το πριμόσωμα πολλές φορές (όποτε ξεκινά ένα νέο τμήμα), άρα πολλά τμήματα RNA. Η DNA δεσμάση έχει πολλή δουλειά … Θα χρησιμοποιηθεί το πριμόσωμα μόνο μία φορά (ένα πρωταρχικό τμήμα RNA)

Μια εφαρμογή Θέση έναρξης 3΄ 5΄ 3΄ 5΄ 5΄ 3΄ 3΄ 5΄ 5΄ 3’ 3΄ 5΄