Дж. Уилсон, Т. Хант - Молекулярная биология клетки - Сборник задач (1120987), страница 83
Текст из файла (страница 83)
Весь синтез ДНК проходит в направлении от 5 к 3'-концу. ДНК отстающей цепи собирается из фрагментов, которые соединяются воедино позже, так что отстающая цепь удлиняется в направлении от 3'- к 5'-концу. Е. Правильно. Ж. Неправильно. В отсутствие (3' -+ 5')-корректирующей экзонуклеаз ной активности в синтезированной ДНК будет гораздо больше ошибок. 3. Неправильно. Белки, связывающиеся с одноцепочечной ДНК, дер- жат две цепи ДНК разделенными посредством присоединения к их фосфатным остовам; при этом основания остаются свободными, так что они могут служить матрнцей для синтеза ДНК.
И. Неправильно. Действие репаративной системы, зависящей от ме- тилирования, основано на том, что метильные группы есть в родительской цепи, но отсутствуют в растущей цепи; именно это и позволяет их различать. К. Правильно Л. Правильно. М. Правильно. 5-22 А. Указанный фосфат (Р) находится на 5'-конце того фрагмента, к которому он прикреплен. Б. Промежуток будет заполняться путем непрерывного репаратнв- ного синтеза ДНК, начинающегося от указанной на нижней цепи ОН-группы и продолжающегося в направлении от 5'- к 3'-концу (влево), до фосфатной группы (Р) на соседнем фрагменте.
В. При отсутствии ДНК-лигазы два фрагмента нижней цепи оста- нутся несоединенными даже после того, как заполнится промежуток между ними. 5-23 А. Реплнкационный глазок с двумя репликативными внлкамн„дви жушимися в противоположных направлениях, изображен на рис. 5-48. Основные генетические механизмы 293 Рис. 5-48. Маркированная схема репликационного глазка (ответ 5-23). — Отстающая б' з к Ототвющаи Ввдущая Б. Четыре наблюдавшиеся чаще всего структуры, а также те структуры, которые не были обнаружены, представлены на рис.
5-49. В какой-то мере неожиданно то, что часто встречались структуры типа 1 и 3, у которых в одной или обеих вилках нет одноцепочечной ДНК. Эти структуры могли образоваться в результате сильно асинхронного роста в вилке (когда ведущая цепь замедляется, пока запаздывающая цепь ее не догонит); с другой стороны, они могут представлять собой артефакты, возникаюшле в процессе изготовления препарата ДНК для электронно-микроскопического исследования. Возможно и то, что одиоцепочечные участки были слишком короткими, чтобы их можно было отличить от двухцепочечной ДНК. Литература: Гптап, Я.В.; бсутпог, М.
Вггпсгпге оГ ЬгапсЬ ро)пгз Гп гер!юабпя ОЬГА) ргезепсе оГ в)пх1е-зггапгзет) соппсс11опз )п 1агоЬда ГЗЬГА ЬгапсЬ роипз. 3. Мо1. Вю1. 5б, 319 — 325, 1971. 5-24 А. Использование различных меток для Т- и С-нуклеотидов позволяет проследить за процессом их удаления из полимера. Радиоактивный распад изотопа "Р, обладающего высокой энергией, можно легко отличить с помощью сцинтилляционного счетчика от распада изотопа зН, обладающего довольно низкой энергией.
Измерение можно было сделать и при использовании одного изотопа, хроматографически разделив отщепленные нуклеотиды, однако такая процедура занимает гораздо болыпе времени. Б. Вследствие того что по своей нуклеазной активности ДНК-полимераза 1 является экзонуклеазой (т.е. она отщепляет нуклеотиды с концов цепей), Т-нуклеотиды не могут быть отщеплены, пока не будут удалены все С-нуклеотиды, из-за этого возникает задержка.
В. Если в реакционную смесь добавлен дезокситимидинтрифосфат ()ГТТР), то сразу же, как только появляется соответствующая АТ-пара, начинается полнмеризация. От неправильно спаренной АС-пары полимеризация не может начаться. Скорость полимеризации превышает на два-три порядка скорость экзонуклеазной реакции, поэтому меченые Т-остатки будут быстро «исчезать» с конца цепи, становясь недоступными для действия экзонуклеазы.
Г. Присутствие дезоксицитидинтрифосфата (г)СТР) не будет влиять на результаты. Поскольку матрицей служит ро1у(г(А), С-нуклео- А. НАБЛЮДАЕМЫЕ Б.НЕОБНАРУжвинЫЕ СТРУКТУРЫ ' стяуктуяы % от общага числа иабпюдавмы фоом 29 Рве. 5.49. Структуры, которые наблюдались и не наблюдались ) в реплицирующихся молекулах ДНК бактериофага лямбла (ответ 5-23). Частота встречаемости различных структур указана слева. 22 зе 294 Глава 5 5-25 Рве. 5-50. Стартовые святы н сиг- нальная последовательность для РНК-затравка (ответ 5-25). 5-26 Требуемая 5' последовательность й т с с т т 6 с 0 т т 6 л А А т Т С Т Т 6 Т Т Т 0 С Т С С А 6 А А т т с т с т т 0 т т т 6 с т с А С А Т 6 С Т А 0 Т Т Т Т А С 6 А т т 6 А с А т 0 с т А 6 т т т й Т С Т Т С С Т 0 Т Т Т Т Т 6 6 йллтлтттасттлтлс стл6ААс66ттАссст 54323 3 ' т~~-"- "—.— >+аавттааа 5 ' Цель ДНК РНК-затравка тиды не могут включаться.
Если такое событие все же произойдет по ошибке, то неправильно спаренный С не будет служить праймсром для полимеризации. Литература: Вгндад, Вс Кстлбетд, А. Епкустаьк ьулгЬейь оГ дсохупЬоссс!ек ас!сГ. 36. А ртооГтсагйлк Галс!!ол Гог 1Ье 3' 1о 5' схоссс!саье асйуйу 1с тГеохут!Ьоссс!е!с асн! ро1утетаьсь. 3. Вю!. СЬест. 247, 241-248, 1972. Сравнение матричных последовательностей и последовательнос- тей продуктов рестрикции позволяет определить первые 5 нуклеотидов, с которых начинаются цепи ДНК-продуктов, как показано на рис.
5-50. !Следует помнить, что цепи ДНК идут антипараллельно друт другу.) Необходимая для начала синтеза РНК матричная последовательность — это 55-ОРУТ-3' (где Ру — любое пиримиднповое основание). Молекулы РНК-затравки начинаются с пурннового нуклеотнда, противостоящего любому пиримидину в матрице. Сравнение больших участков последовательностей позволяет предположить, что для начала синтеза РНК нужны только три приведенных выше нуклеотида. Литература: Сла, 7.
44 А!бетта, В. М. 5!ст)1сь сГ ГЬс РЬГА Ье!!сазе-ВЬГА ртспаье ссн Гтопт ЬассепорЬахс Т4. А !пасс!сов!с мтГсепсе оп Гле РГЧА Гетлр1агс матса ВГСА рбтст ьултЬейь. Х Вю!. СЬсст. 261, 7001 — 7010, 1986. А. Гидролиз АТР необходим для расплетания спирали ДНК, потому что плавлепие ДНК идет с затратой энергии. Разделение цепей энергетически невыгодно из-за того, что на преодоление стекингвзаимодействий между плоскими гетероциклами спаренных оснований тратится много энергии. К тому же водородные связи, которыми соединены основания каждой пары, создают кинетический барьер для разделения цепей. Б. Поскольку г)паВ выплавляет только 3'-полуфрагменты субстрата 3 он должен связываться с длинной одноцепочечной молекулой и двигаться вдоль нее в направлении от 5'- к 3'-концу, пока не достигнет двухцепочечного района, образованного 3'-полуфрагментом.
Затем т)паВ начинает раскручивать этот фрагмент. Движение т)паВ от 5'- к Зсконцу предполагает, что он расплетает родительский дуплекс в репликативной вилке, двигаясь вдоль отстающей цепи. Если г)паВ движется в направлении от 5'- к 3'-концу, то почему он не плавит 5'-полуфрагмент субстрата 3, связываясь с коротким 5'-нхвостом»? Не удивляет ли зто вас? На самом деле в экспериментах небольшое количество 5'-полуфрагмента выплавляется. Считается однако, что плавление, обусловленное коротким 5'-кхвостомв, является неэффективным из-за различия в размере мишени: гораздо более вероятно, что г)паВ связывается с длинной одноцспочечной структурой, а не с короткой.
В. Если ЯЗВ-белок добавляли первым, он ингнбировал расплетание опосредованное ГГпаВ, потому что обволакивал одноцепочечную ДНК, препятствуя связыванию с ней ГГпаВ. И наоборот, если ББВ-белок добавляли после того, как т)паВ связался, он стимулировал расплетание, предохраняя раскрученную молекулу ДНК от рсассоциации. Литературы сеВоттГтз, Х Нс МсМссдек В. ТЬе ВзсьенсЫа сод тГлаВ тсрйса- Цос ртоте1с В а РГЧА Не!каьс. 3. Вю1 СЬетс. 261, 4738-4748, !986. Как всегда вы выптли победителем. Вначале вы были поставлены в тупик разнообразием структур, но быстро обнаружили, что Основные генетические механизмы 295 Н-формы вполне похожи на глазки, за исключением того, что расщепление происходило внутри глазка, а не снаружи.
Затем вы поняли, что переставляя молекулы в соответствии с увеличением размера глазка 1и подравнивая некоторые структуры до одинакового положения нх концов), можно представить убедительное наглядное доказательство двунаправленности репликации от одной точки начала репликации (рис. 5.51). В итоге вы объясняете коллегам, что этот эксперимент не позволяет определить положение точки начала репликацни, поскольку она могла происходить по часовой стрелке или против нее от сайта рестрикции, в котором кольцо было расщеплено. Вы планируете повторить эксперимент и использовать разные ферменты рестрикции.
Ваш руководитель доволен. Рае. 5-51. Двунаправленная репли- капня нз одной точки начала репликапан 1ответ 5-27). белков, необходимых для продвижения репликативной вилки, будет проявляться «быстро останавлнваюшийся» фенотип, потому что вилка не способна продвигаться вперед без функционирования этих белков. Это значит, что температурочувствнтельные мутанты по ДНК-топоизомеразе 1 1не способные снимать скручиваюшее напряжение перед репликативной вилкой), мутанты по белку, дестабилизирующему спираль (не способные стабилизировать одноцепочечную ДНК в этой вилке), а также мутанты по ДНК-геликазе (не способные расплавлять ДНК впереди репликативной вилки) и мутанты по РНК-праймазе будут проявлять «быстро останавливаюшийся» фенотип. Трудно объяснить только фенотип мутанта по РНК-праймазе.
Этот фермент непосредственно затрагивает синтез отстаюшей цепи, но он не нужен для синтеза ведущей цепи. У такого мутанта «быстро останавливающийся» фснотип может возникать вследствие одного из двух косвенных эффектов: 1) из-за доступности в достаточном количестве одноцепочечной ДНК, способной связать весь запас белка, дестабилизирующего спираль, или 2) из-за взаимодействия с ДНК-геликазой, которая связывается с РНК-праймазой как частью праймосомы.
При мутациях в белках, пе участвующих в продвижении репликационной вилки, будет проявляться «медленно останавливающийся» фенотип. Таким образом, мутация по температурочувствительному белку инициации будет давать «медленно останавливающуюся» картину репликации, так как молекулы ДНК, которые уже прошли ступень инициации, при повышении температуры должны продолжать репликацию вдоль хромосомы, пока не подойдет следующая ступень инициации.
Подобным образом мутация по температурочувствительной ДНК-лигазе даст «медленно останавливаюшийся» фенотип, так как продвижение реплнкативной вилки вперед не будет останавливаться полностью. Репликация прекратится только в следующем цикле, когда начнут «обнажаться» надрезы на матричной цепи ДНК.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
