Воспроизведение на молекулярном уровне. Репликация ДНК. Понятие о репарации ДНК

Одна из основных функций ДНК - сохранение и передача наследственной информации. В основе этой функции лежит способность ДНК к самокопированию - репликации. В результате репликации из одной материнской молекулы ДНК образуются две дочерние молекулы ДНК — копии материнской.

ФЕРМЕНТЫ и другие БЕЛКИ, обеспечивающие репликацию ДНК:

Геликаза — расплетает двойную спираль ДНК.

Дестабилизирующие белки — выпрямляют цепи ДНК.

ДНК-топоизомераза — разрывает фосфодиэфирные связи в одной из цепей ДНК, снимает напряжение спирали.

РНК-праймаза — обеспечивает синтез РНК-затравки для фрагментов Оказаки.

ДНК-полимеразы — синтез полинуклеотидной цепи в направлении 5' -> 3'.

ДНК-лигаза - сшивает фрагменты Оказаки после удаления РНК-затравки.

Синтез полинуклеотидных цепей ДНК идет при участии ДНК- полимеразы в направлении 5' -^ 3'.

На одной полинуклеотидной цепи (ДНК-матрице) синтез идет быстрее и непрерывно (лидирующая цепь), на другой - медленнее (отстающая цепь), отдельными участками (фрагменты Оказаки), которые затем «сшиваются» лигазами. Каждый из фрагментов растет в направлении 5' -> 3', а цепь в целом— в направлении 3' -> 5'.

Репарация — особая функция клеток, заключающаяся в способности исправлять химические повреждения и разрывы в молекулах ДНК, повреждённой при нормальном биосинтезе ДНК в клетке или в результате воздействия физических или химических агентов. Осуществляется специальными ферментными системами клетки.

Ген как функциональная единица генома эукариот. Кодирующие и регуляторные участки функциональной единицы.

Ген – это участок молекулы ДНК, определяющий возможность развития отдельного элементарного признака. Гены – это участки ДНК с определенной последовательностью нуклеотидов, кодирующие функциональную молекулу РНК (мРНК, тРНК, рРНК). В состав генов входят регуляторные участки (промоторы), а также последовательности, кодирующие синтез РНК. Гены эукариот имеют прерывистое строение и состоят из экзонов (кодирующие участки) и интронов (некодирующие участки). После транскрипции интроны вырезаются из первичного транскрипта в процессе сплайсинга.