Основные принципы репликации ДНК

Репликация ДНК

ОСНОВНЫЕ МАТРИЧНЫЕ ПРОЦЕССЫ

Репликация ДНК обеспечивает воспроизведение наследственной информации при образовании новых клеток.

1. Субстратами, из которых синтезируются новые цепи ДНК, являются дезоксинуклеозид три фосфаты (дНТФ), а не дезоксинуклеозид моно фосфаты (дНМФ).

Рис. 21. Присоединение дезоксинуклеозидтрифосфата
к синтезируемой цепи ДНК при репликации

В ходе включения в цепь ДНК от каждого нуклеотида отщепляется два фосфатных остатка в виде пирофосфата, который вскоре гидролизуется до фосфатов (рис. 21). Использование именно дНТФ, а не дНМФ объясняется энергетическими причинами. Образование межнуклеотидной связи требует энергии, ее источником служит разрыв межфосфатной связи.

2. Репликация ДНК – матричный процесс: каждая дочерняя цепь ДНК строится, используя в качестве матицы исходную (родительскую) ДНК. В основе такого построения – принцип комплементарности: из четырех возможных нуклеотидов в состав растущей цепи включается в данный момент тот, который комплементарен нуклеотиду родительской цепи.

3. Репликация – процесс симметричный: матрицами служат обе цепи родительской ДНК. Также его можно назвать полуконсервативным: по завершении репликации исходные молекулы ДНК оказываются наполовину обновленными. В каждой из дочерних молекул одна цепь – родительская, а вторая – вновь синтезированная.

4. Удлинение цепи ДНК всегда происходит в направлении от 5′-конца к 3′-концу, т. е. очередной нуклеотид присоединяется к 3′-концу растущей цепи. Синтезируемая цепь антипараллельна матричной цепи. Следовательно, последняя считывается в направлении 3′®5′.