Репликация ДНК

БЕЛОРУССКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НИВЕРСИТЕТ

Биологический факультет

РЕПЛИКАЦИЯ ДНК.

Реферат

студента 3 курса 6 группы

Минск 2003г.

ОГЛАВЛЕНИЕ

Введениеа.3

Общий механизм репликации 4

Основные ферменты репликации ..5

Репликация у прокариот .7

Репликация у эукариот 9

Заключение .. 11

Литература 11

Введение.

Вся информация о строении и функционировании любого организма содержится в закодированном виде в его геннетическом материале, основу которого у подавляющего числа организмов составляет ДНК. Роль ДНК заключанется в хранении и перендаче генетинческой (наследственной) информации в живых организмах. Чтобы эта инфорнмация могла переданваться от одного поколения клеток (и организмов) к другому, необходимо её точное копиронвание и послендующее распределение её копий между потомками. Процесс, с помощью которого создаются копии молекулы ДНК, называется репликанцией. Перед тем как разнделится, клетки с помощью репнликации создают копию своего генома, и в результате клеточного деления в каждую дочерннюю клетку переходит одна копия. Блангодаря этому, генетическая информация, содержащаяся в родинтельской клетке, не исчезает, сохраняется и перендаётся потомкам. В случае многоклеточных организмов пенредача этой информации осуществляется с помощью половых клеток, образующихся в результате мейотического деления и также несущих копию генома (гаплоидного). Их слияние приводит к объединнению двух родительских геномов в одной клетке (зиготе). Из неё развивается организм, клетки которого ненсут геннетическую информацию обоих родительских организмов. Таким образом, основное значение репликации занключается в снабжении потомства генетической информацией. Для обеспечения стабильности организма и вида ДНК должна реплицироваться полностью и с очень высокой точностью, что обеспечивается функционированием определённого набора белков. Замечательной особенностью ДНК является то, что она несёт гены кодирующие эти белки, и, таким образом, информация о механизме её собственного удвоения занкодирована в ней самой.

Общий механизм репликации.

Точное самовоспроизведение ДН возможно благодаря её особой структуре. Модель структуры ДНК была обннародована Ф.Криком и Д.Уотсоном в 1953 году. Согласно ейа ДНК представляет собой длинную двухцепочечную полимерную молекулу. Мономерами являются нуклеотиды, соединённые в каждой цепи фоснфодиэфирными связями. Сахарофосфатный остов молекулы, который состоит из фосфатных групп и дезоксиринбозных остатков соединёых 5'-3'-фосфодиэфирными связями, образует как бы боковины винтовой лестницы, а пары оснований -её ступеньки. Две полинуклеотидные цепи навиты одна на одну, образуя двойнную спираль. Вместе они держиваются водородными связями, образующимися между комплиментарными основаниями пронтивоположных цепей (между А и Т; G и C). Цепи молекул ДНК антипараллельны: одна из них имеет направление 5¢о3¢, другая 3¢о5¢. Последовательность мономернных единиц (дезоксирибонуклеотиндов) в одной её цепи соответствует (комнплинментарна) последовательности дезоксирибонуклеотидов в другой. отнсон и Крик предположили, что для двоенния ДНК должны произойти разнрыв водородных связей и расхожденние ценпей(рис.1) и что двоение ДНК происходит путём последовательного соединенния нуклеотидов на матнрице материнской цепи в соответствии с правилом комплиментарности. В дальннейшем эта матричная природа механизма репликации была подтверждена многочисленными опытами. Подтверждение также получил преднложенный полуконсервативный способ репликации двухцепочечной ДНК {Мезельсон, Сталь, 1958 (объект-E.coli); Тэйлор,1958( объект-Vicia faba)}.Согласно ему, в результате дупликации образуются две пары цепей, в каждой из которых только одна является родительской (консервативной), втонрая- заново синнтезированной. Другие механизмы (консервативный, дисперснный) не поднтвердились.

рис.1а. Рис.1 Модель репликации, предложенная отсоном и Криком. Комплиментарные цепи показаны разными цветами.

Заключение.

Нужно отметить, что существует ряд объектов, репликация которых проходит по несколько иному менханизму, чем было описано выше. Так, например, кольцевая ДНК митохондрий и хлоропластов реплицируется с образованием D-петель (сначала начинает реплицироваться одна цепь, в результате чего обнразуется структура в форме D, а после репликации более половины первой нити, начинает синтезироваться вторая); ряд плазмид и ДНК некоторых вирусов реплицируется по типу катящегося кольца и т.п. Однако принципиальная схема репликации для всех биологических объектов остаётся одной и той же.

Литература.

1.            Гены и геномы. М.Сингер, П.Берг. - М.: Мир, 1998. Ц376 с.

2.            Molecular Biology of the Cell. 3rd ed.
Alberts, Bruce; Bray, Dennis; Lewis, Julian; Raff, Martin; Roberts, Keith; Watson, James D.
New York and London: Garland Publishing; c1994

3.            Molecular Cell Biology. 4th ed.
Lodish, Harvey; Berk, Arnold; Zipursky, S. Lawrence; Matsudaira, Paul; Baltimore, David; Darnell, James E.
New York: W H Freeman & Co; c2.