Chương IV. Sự tái bản DNA

Cấu trúc:- 2 mạch xoắn kép bổ xung- Cấu tạo hóa học các nucleotideHoạt động:- Cơ chế tái bản: sao chép thông tin di truyền từ 1 thành 2 bản- Cơ thế kiểm tra, sửa chữa sai sót
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Chương IV. Sự tái bản DNAChương IV. Sự tái bản DNATÍNH ỔN ĐỊNH CỦA DNA Cấu trúc: - 2 mạch xoắn kép bổ xung - Cấu tạo hóa học các nucleotide Hoạt động: - Cơ chế tái bản: sao chép thông tin di truyền từ 1 thành 2 bản - Cơ thế kiểm tra, sửa chữa sai sótSự tái bản theo nguyên tắc bản bảo thủ Thí nghiệm của Matthew Meselson và Franklin Stahl (1958) Nguyên tắc bán bảo thủ: giữ lại một mạch đơn cũ và một mạch đơn mới được tổng hợpTái bản DNA ở prokaryote - Xảy ra chỉ ở 1 điểm trên phân tử DNA vòng của prokaryote - vùng DNA được sao chép từ 1 điểm khởi đầu được gọi là đơn vị tái bản-replicon Mô hình chungTái bản DNA ở prokaryote Các nhân tố tham gia vào quá trình sao chép 1. Topoisomerase: tháo xoắn dạng DNA siêu xoắn thành dạng thẳng TopoisomeraseTopoisomerase I: gắn vào DNA và cắt một trong hai sợi đơn.Sau khi tạo được DNA thẳng thì enzyme này nối chỗ đứt lạiTopoisomerase II: Cắt cả hai mạch của phân tử DNA(gyrase của E.coli) Tạo chạc tái bảnTái bản DNA ở prokaryote Các nhân tố tham gia vào quá trình sao chép  Gyrase (E.coli): + tháo cấu trúc xoắn hoặc siêu xoắn tạo DNA dạng thẳng + Tự nối các vị trí vừa cắtTái bản DNA ở prokaryote Các nhân tố tham gia vào quá trình sao chép  Helicase: phá vỡ liên kết hydro giữa các bazơ trên 2 sợi đơn bổ sung -Một số gắn trên mạch theo hướng 3’-5’ : các protein của gen Rep - Một số khác gắn trên mạch theo hướng 5’-3’: helicase II và IIITái bản DNA ở prokaryote Các nhân tố tham gia vào quá trình sao chép DNA polymerase: + DNA pol I: tổng hợp lấp chỗ trống khi đoạn mồi tách ra DNA polymerase I chỉ chứa một chuỗi polypeptide + DNA pol II: có chức năng đọc sửa 3’ – 5’ exonuclease, kéo dài chuỗi + DNA polymerase III : là một holoenzyme phức chứa 7 polypeptide khác nhau (α, β, 2γ, δ, ε, µ, 2θ) tổng hợp mạch bổ sung từ đầu 3’OH tự do của mỗi mồi RNATái bản DNA ở prokaryote Các nhân tố tham gia vào quá trình sao chép  SSB: protein gắn sợi đơn, làm 2 mạch đơn không kết hợp lại với nhau ligase: nối tất cả các chỗ gián đoạn trên mạch mới.Tái bản DNA ở prokaryote đơn vị sao chép ở SV tiền nhân (replicon) - Cắt tại một điểm của 1 trong 2 mạch đơn DNA đứt tại một điểmắt đ1 trong 2 mạch đơn DN đứt ằm ở điểm của vùng - Tại điểm b của ầu tái bản: thường ntại một những 1 DNA có chứa nhiều 2rình tđơn DNA A - 200bp) trong t mạch ự AT (100 Quá trình tái bản1. Topoisomerase: Tháo xoắn tạo Topoisomerase DNA thẳng Vị trí khởi đầu tái bản: nằm ở những vùng chứa nhiều trình tự AT SSB protein Helicase (100 – 200bp) 2. Helicase: Phá vỡ liên kết hydro trên hai mạch đơn 3. SSB protein (single strand binding protein) Bám vào các sợi đơn đang được kéo dài hai mạch đơn không kết hợp lại với nhau Quá trình tái bản Topoisomerase4. RNA primase tổng hợp mồi choviệc tái bảnĐoạn RNA mồi: 8 – 12 nu SSB protein Helicase 5. Hệ DNA polymerase tham RNA primase gia kéo dài chuỗi và đọc sửa trên hai sợi đơn DNA polymerase DNA ligase 6. Ligase: Nối tất cả các chỗ gián đoạn trên mạch mớiTái bản DNA ở prokaryoteHướng tổng hợp trên hai sợi đơn Topoisomerase1. Trên mạch khuôn hướng 3’ – 5’: sinh tổng hợp mạch đơn mới diễn ra liên tục gọi là mạch tiến SSB protein Helicase ( leading) RNA2. Trên mạch khuôn 5 – 3’ : primaseSinh tổng hợp diễn ra không DNA polymeraseliên tục mà dưới dạng ngắn gọi DNA ligaselà đoạn Okazaki (mạch chậm –lagging)Kích thước đoạn Okazaki: 1000– 2000bpTái bản DNA ở Eukaryote - Diễn ra tại kỳ trung gian (S phase) giữa 2 lần phân bào. Tế bào nhân đôi chỉ sau khi DNA tái bản - Sự tái bản xảy ra tại nhiều điểm trên nhiễm sắc thể. VD ở bộ NST người có 20.000-30.000 đơn vị tái bản, chiều dài một replicon từ 100 đến 200 kb Nhiễm sắc thể kép Nhiễm sắc thể Bidrectional DNA synthesis Replication forks will mergeTái bản DNA ở Eukaryote Các nhân tố tham gia vào quá trình sao chép 1. Polymerase α/ primase: tổng hợp mồi RNA cho mạch chậm Không có khả năng đọc sửa (exonuclease) 2. Polymerase β: tương tự như polymerase I ở sinh vật tiền nhân Tổng hợp đi liền với sửa chữa và hoàn chỉnh sợi đơn mới 3. Polymerase γ: được tìm thấy ở ty thể nhưng chưa rõ chức năng 4. Polymerase δ: tương tự như DNA pol III ở sinh vật tiền nhân Tổng hợp sợi đơn mới 5. Polymerase ε: mới được phát hiên , chưa rõ chức năngTái bản DNA ở Eukaryote Các nhân tố tham gia ...