В.И. Иванов - Генетика (1117686), страница 36
Текст из файла (страница 36)
Скоростьрепликации геномаопределяется восновномчастотой инициации репликации. Высокая скорость репликации генома у эукариот обеспечивается одновременной инициацией множестваточек начала репликации. Например, в клегкахранних эмбрионов дрозофилы репликация всего генома происходит каждые 3 мин, точки начала репликации отстоят друг отдруга на 7 000 — 8 000 п.н. В культуре клеток дрозофилы скоросп репликации генома значительно ниже, инициируется меньше точек начала репликации, они располагаются на расстоянии 40 000 и н. друг от друга.
9.2.6. ТОЧНОСТЬ РЕПЛИКАЦИИ Точность копиронания ДНК чрезвычайно высока. Ошибочное включение основания происходит с частотой 10 г — 10 и. Однако известно, что физико-химические свойства оснований при образонании водородных связей должны давать более высокую частоту ошибок — до 10 т. Высокая точность копирования дости гается благодаря контрольным и корректорским функциям ДНК-полимераз, участвующих в репл и кати вном синтезе ДНК. 9.2.7, РЕПЛИКАЦИЯ ТЕЛОМЕР При репликации линейных молекул ДНК возникает проблема репликации концов. Поскольку все ДНК-полимеразы осуществляют синтез только с использованием РНК-праймеров, и праймеры впоследствии удаляются, то 5'-конец цепи должен укорачиваться надлину праймсра, тс.
нн 10-30 нуклеотидов. Последова- телы юс исчс «ювспис ко~ павиях учасгков ~ ~сизбсжно должно приводить к потере генов. Тсломсры — кощ~свыс участки хромосом, которые не несут генетической информации, а служш щш защиты материала хромосомы от потерь при репликации и от атак эндонуклсаз. Е. Блакбери и Дж. Голл выделили теломерную ДНК и расшифровали сс структуру, Телом еры у всех изученных организмов имеют сходное строение: они состоят из многократно повторяющихся фрагментов, например у человека это — ТТАООО. Во время деления нормальной соматической клетки теломеры теряют от 5 до двадцати фрагментов и с каждым делением становятся короче.
Укорочение до определенной критической длины становится сигналом к прекращению делений. Показано, что у соматических клеток есть лимит на число клеточных делений. При культивировании клеток, взятых у новорожденных детей, они могут пройти 80 — 90 делений, клетки 70-летних делятся только 20 — 30 раз. Ограничение на число клеточных делений называют ворогом Хейфлика. Обычно клетки не преодолевают барьер из 20-90 делений. В раковых клетках и в клетках зародышевого пути, где число делений не ограничено, обнаружен фермент теломераза, который перед каждым циклом репликации добавляет ТТАООО-повгоргя к теломерам и таким образом компенсирует укорочение, вызванное работой ДНК-полимеразы. Теломераза присоединяет повтор последовательно нуклеотид за нуклеотидом к 3'-концу при этом родительскаяДНК не используется в качестве матрицы.
Теломераза — зто рибонуклеопротеиновый комплекс, РН К которого содержит последовательность нуклеотидов, выступаютцую в роли матрицы для синтеза ТТАООО-повтора. 9.3. ГЕНЕТИЧЕСКИЙ КОНТРОЛЬ РЕПЛИКАЦИИ. МУТАЦИИ, НАРУШАЮЩИЕ РАЗЛИЧНЫЕ ЭТАПЫ РЕПЛИКАЦИИ Генети ~еский контроль репликации хорошо изучен у кишечной палочки.
У этого орган изма было получено большое число температуро-чувствительных (й) мутантов с нарушением сии геза ДНК. Все мутанты делятся на два основных клас- ' са. К первому классу относят те из них, у которых при рестриктивной температуре немедленно прекращается синтез ДНК. У таких мутантов нарушен тот или иной процесс, протекающий в репликационной вилке. У мутантов второго класса после переноса в рестриктивную температуру синтез ДНК продолжается в течение довольно длительного времени. У этих мутантов нарушена способность инициировать новый цикл репликации.
Комплементационный анализ мутаций позволил выявить большое число различных генов, участвующих в контрсае репликаци и. Сейчас у кишечной палочки описано и локализовано более 200 таких генов, У человека известно более 400 генов, ответственных за репликацию хромосом и контроль клеточного цикла. Локализация и функция некоторых из них представлены в табл. 9.2 — 9.3. 15Ч Глава К РоцликанияДВКихромотм Гаванна Кг. Ге Локвянввцня Сцмвоя гвцв ФУвкцця кроципв Высоко консервативный компонент белкового комплекса, работающего на ранних этапах репликации ДНК. У Хелориг этот белок играет важную роль в процессе связывания а-ДНК-полимеразы с хроматином Инициация репликаци и, регуляция ранних этапов рспликации.
Во время стадии О! находится в ядре, но в начале 8 перемешается в цитоплазму, Внутриклеточ ныс перемещения регулируются фосфорилированием ци клин-зависимыми киназами СФл Участвует в инициации репликации и регуляции клеточного цикла во время перехода от стадии О! ксгллии $. Протеинкиназная активность продукта этого гена возрастает во время стадии 8.
Избыточная экспрессии гена, возможно, связана с неопластической трансформацией некоторых опухолей Продукт является регулятором белка С13С7, который связывает регуляцию клеточного цикла и репликацию ДНК. Локализуется в ядре, экспрессия регулируетсн клеточным циклом Циклин-зависимая киназа, сходная с продуктом гена сг1с28 Яаеелагогцусея септцгае.
Важный компонент транскрипционного фактора Тг11Н, который вовлечен в инициацию транскрипции и репарацию ДНК. Возможно, этот белок осуществляет прямую связь межлу регуляцией транскрипции и клеточного цикла Субьединипа гексамерного белкового комплекса МСМ, ключевого компонента пре-репликационно~ о комплекса. Возможно, участвует в формировании вилки репликации и в привлечении других репликационных белков. В комгиексе с белками МСМ4, 6 и 7 регулирует тел нказную активность комплекса Субьедииица гексамерного белкового комплекса МСМ, ключевого компонента пре-репликационного комплекса.
Возможно, участвует в формировании вилки репликацин и в привлечении других белков, участвующих в репликации. Ацетилирование этого белка подавляет инициацию репликации и продвижение клеточного цикла Инициация репликацин ДНК. Субъединнпа гсксамсрного белкового комплекса МСМ Инициация репликации ДНК, Субъединица гексамерного белкового комплекса МСМ. Возможно, принимает участие в регуляции клеточного цикла Инициация репликации ДНК, Субъединица гексамсрного белкового комплекса МС М Инициация репликации ДНК Субъединица гексамсрного белкового комплекса МСМ Субьелинипа ОКС-комплекса, распознаюшего точку начало рс~пикп!ии СуГп елин инц ОКС-комплекса, распознающего точку нач шв рспликацин 22011.211 Сдс-455 17й21,3 1р22 СРС7 17г!21. 31 РЯР1 5г!12.1 СРК7 мсмг бр12 МСМЗ 8г112-г113 22й13.! МСМ4 МСМ5 2й21 МСМб МСМ7 ОВСЫ ОЯС2Е 7г121.3-й22,1 1р32 2й33 ны человека, вовлеченные а нннинкцню йецлнкцинн ДНК Частя !.
Одггггзя, гпюппл а !60 унйднца 9.2 (окончание) Спмаоя гека Лоаяяязапяя Фуякппя продукта 69!4.3-г)!6.1 Субьединица ОКС-комплекса, распознаюгцего точку начала репликации. Изучение похожего гена удрозо- филы заставляет предположить, что он играет опреде- ленную роль в пролиферации нервных клеток и аль- фактор ной памяти Субьединица ОКС-комплекса, распознающего точку начала репл икании Субъединица О йС-комплекса, распознающего точку начала рспликации Субьединица ОКС-комплекса, распознающего точку начала репликации. Этот белок (и ОКС1Е) слабо связан с центральным комплексом, состоящим из ОКС21., -31., -41. и -51.. Играет существенную роль в координировании рспликации 70 кДа-субъеди ница реил и кати в ного белка А, основные ДНК-связывающие домены 14 кДа-субъсдиница репликативного белка А 32 кДа-субъединица рспликативного белка А Субьединица 1 ДНК-праймазы, 49 кДа Субъеди ница 2А ДНК-праймазы, 58 кДа Субьединица 2В ДНК-праймазы, 58 кДа, важна для инициации, элонгации праймера а-ДН К-пол имераза, 70 кДа а-ДНК-полимсраза, 70 кДа-субьединица В 077СЗЕ 2г)22-23 ОЯС4Е ОЯС5Е 077СбЕ 7922.! 16912 !7р13Д ЯРА ! ИМ 2 ИЧЗ 7лу!7М! !'ИМ2А РИМ2Е 1р35 7р22 12г)13 бр12глр1!.1 бр12-р11.1 Хр22.1-р21.3 !!9133 Ргнм РО)А2 Скмяоя гена Локядязапяя Функция продукта Самая крупная 145 кДа-субъединипа репликативного фактора С, связывающегося с 3'-концом праймера и продвигающего координированный синтез обеих цепей Субъединица 40 кДа рспликативного фактора С Субьсдиница 38 кДа репликативного фактора С Субъеди ница 37 кДа репликативного фактора С Субъединица 36,5 кДа репликативного фактора С Кофактор 8-ДНК-полимеразы.
Волок образует гомогример, который увеличивает процессивность синтеза лидирующей цепи. В хромосомах 4 и Х обнаружены псевдогены Каталитическая субъединица 1 (125 кДа) 8-ДНК- полимеразы Регуляторная субъединица 2 (50 кДа) 8-ДНК-пали- м еразы Субьединица 3 (68 кДа) Ь-ДНК-полимеразы Субъединица 4 (! 2 кДа) Ь-ДНК-палимеразы Субъединипа е-ДНК-палимеразы Субъединипа 2 (49 кДа) е — ДНК-полимеразы Субъединица 3 е-ДНК-полимеразы !7 кДа 4р14-р13 7911.23 1Зг)!2.3-913 ЗЧ27 12г)24.2-г)24.3 20р!ег-р12 И'С2 ЕРСЗ ИС4 ЯРС5 РСЛ'А РОЕВ! ЮЕР2 19г)13.3 7р!3 !'ОЕ РЗ РОЕР4 РОЕ Е ЮЕЕ2 РОЕ ЕЗ 11г)14 !!9!3 12г)24.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
