рефераты конспекты курсовые дипломные лекции шпоры

Раздел Биология
/
Инициация репликации у высших эукариотов

Реферат Курсовая Конспект

Выберите учебное заведение

Инициация репликации у высших эукариотов

Инициация репликации у высших эукариотов - раздел Биология, Эукариотические ДНК-полимеразы и ДНК-полимеразы археев 3.3.1. Белковые Компоненты И Путь Инициации Реплик...

3.3.1. Белковые компоненты и путь инициации репликации

Гомологи большинства белков S. cerevisiae, участвующих в описанном выше пути инициации репликации (Orc1-Orc6, Cdc6, Mcm2-Мcm7, Cdc7-Dbf4 и Cdc45), сохраняются и у высших эукариотов (дрозофилы, лягушек Xenopus laevis и человека). В отличие от дрожжей, у которых в общем контроле клеточного цикла участвует одна киназа Cdc28, высшие эукаритоы на разных стадиях цикла используют разные циклин-зависимые протеинкиназы. Поэтому следует уточнить, что дрожжевые комплексы Cdc28-Clb5,6 у высших эукариотов заменяются комплексами протеинкиназы Сdk2 с циклинами А и Е.

Особенно интересны свойства эукариотических белков Orc, которые, по аналогии с дрожжами, должны узнавать области начала репликации. Среди S. cerevisiae, дрозофилы и человека эти белки идентичны на 18-27% и гомологичны на 33-39% (табл. 4.1). Исключение составляет наименее консервативный белок Orc6, который у дрожжей не требуется для стабильного связывания ORC c ОНР. Максимальную гомологию проявляют белки Orc4. Более того, дрожжевому белку Orc4, участвующему во взаимодействии с последовательностью ACS, структурно гомологичны белок-инициатор репликации RepA плазмиды из бактерий Pseudomonas и белок Сdc6 из архея Pyrobaculum aerophilum. Это указывает на их консерватизм во всех 3 царствах жизни. Для 5 белков комплекса ORC (Orc1-Orc5) из многих эукариотов выполняется общее правило: их гомология на C-конце выше, чем на N-конце. С-концевые домены этих белков, вероятно, участвуют в гетероолигомеризации при образовании гексамерного комплекса ORC. Так, у человека С-конец Orc2 взаимодействует с Orc3, а С-конец Orc3 необходим для вовлечения в ORC субъединиц Orc4 и Orc5. N-концевые домены белков Orc, предположительно, требуются для взаимодействия с другими клеточными белками или с разными последовательностями ДНК.

Консерватизм основных участников последовательных стадий сборки инициирующих комплексов репликации согласуется и с экспериментальными данными, показавшими, что в общих чертах этапы пути инициации репликации у высших эукариотов такие же, как изображено на рис. 00 для S. cerevisiae. Однако имеются два существенных различия.

Если у почкующихся дрожжей комплекс ORC ведет себя как единое целое и остается связанным с ARS на протяжении всего клеточного цикла, то у млекопитающих этот комплекс разбирается по меньшей мере частично во время митоза и вновь собирается в самом начале фазы G₁. Так, белок Orc1 очень слабо ассоциирован с хроматином в митотических клетках млекопитающих и прочно связывается с ДНК в ранней фазе G₁ одновременно со сборкой преинициирующего комплекса. Такое временное освобождение Orc1 и, возможно, других компонентов ORC отсрочивает сборку предрепликативного комплекса до завершения митоза и восстановления ядерной структуры. Детали регуляции этого процесса сборки-разборки ORC были уточнены у Xenopus. В этой системе белки Orc освобождаются из хроматина при инкубации с экстрактом из метафазных клеток или с протеинкиназным комплексом Cdc2 – циклин А. Такое освобождение коррелирует с фосфорилированием субъединиц Orc1 и Orc2. Та же самая циклин-зависимая протеинкиназа ответственна и за продвижение клеток в фазу М. Одновременно она блокирует инициацию репликации до завершения фазы митоза, вызывая временную разборку комплекса ORC в конце каждого клеточного цикла.

Второй особенностью пути инициации репликации у высших эукариотов является участие наряду с Cdc6 дополнительного белка – фактора лицензирования репликации RLF-2 – в погрузке комплекса МСМ на ОRC, связанный с хроматином. В яйцах Xenopus RLF-2 также нужен для ассоциации белков Mcm с хроматином, хотя, скорее всего, его главная функция реализуется на более поздней стадии перехода от предрепликативного комплекса к комплексу активной репликации.

3.3.2. Проблема существования областей начала репликации у высших эукариотов

В отличие от белков аппарата инициации репликации, короткие ARS, идентифицированные у S. cerevisiae, оказались нетипичными для эукариотических ОНР. Даже у делящихся дрожжей Schizosaccharomyces pombe хромосомные сегменты, обеспечивающие автономную репликацию плазмид, являются гораздо более длинными (~ 1000 п.н.). Типичная минимальная последовательность ARS из S. pombe (рис. 3.9) cодержит 3 критические области (I, II и III). Область I длиной 40 п.н. состоит почти исключительно из остатков А в одной из нитей. Напротив, область III (65 п.н.) в этой нити содержит преимущественно остатки Т (11 повторов ТТТТА). В центральной области II (165 п.н.) имеются короткие отрезки из остатков А или Т и богатый ГЦ сегмент, усиливающий активность ARS. Все 3 области можно заменить на синтетические сегменты поли(дА/дТ) длиной 40 п.н. без понижения активности ARS. По-видимому, для этой активности в ОНР S. pombe необходимы повторы из 3 и более последовательных остатков А или Т. У других видов дрожжей автономную репликацию плазмид обеспечивают более сложные хромосомные фрагменты, включающие не только ОНР, но и похожие на центромерную ДНК последовательности CEN, обеспечивающие правильное распределение плазмид в дочерние клетки.

Развернуть

Открыть в широком формате

– Конец работы –

Эта тема принадлежит разделу:

Эукариотические ДНК-полимеразы и ДНК-полимеразы археев

На сайте allrefs.net читайте: Эукариотические ДНК-полимеразы и ДНК-полимеразы археев...

Если Вам нужно дополнительный материал на эту тему, или Вы не нашли то, что искали, рекомендуем воспользоваться поиском по нашей базе работ: Инициация репликации у высших эукариотов

Что будем делать с полученным материалом:

Если этот материал оказался полезным ля Вас, Вы можете сохранить его на свою страничку в социальных сетях:

Все темы данного раздела:

Биосинтез ДНК. Общие определения
ДНК, служащая первичным носителем генетической информации, является линейным или кольцевым гетерополимером, состоящим из 4 дезоксирибонуклеотидов (dA, dT, dG и dC), соединенных (3’®

A. ДНК дНТФ
5’

ДНК-полимераза II E.coli
ДНК-полимераза II (PolII), кодируемая геном polB (dinA), является единственной из ДНК-полимераз E. coli, относящимся к полимерзному семейству В, в которое входят преимуществе

ДНК-полимераза III E. coli
Главной репликативной ДНК-полимеразой E. coli является многосубъединичный комплекс ДНК-полимеразы III (PolIII). Самая большая каталитическая a-субъединица PolIII длиной 1160

ДНК-полимераза a
Эукариотические ДНК-полимеразы a (Pola) входят в состав состоящего из 4 субъединиц белкового комплекса, в котором две самые большие субъединицы определяют ДНК-полимеразную активность, а две малые с

Главные эукариотические ДНК-полимеразы
ДНК-поли- мераза (типсемейство) Функции Мол. массы субъединиц в кД Гены (хромосомы) Функции субъединиц

ДНК-полимераза b
ДНК-полимераза b (Polb) млекопитающих является самой маленькой из известных эукариотических ДНК-полимераз и относится к семейству Х, к которому принадлежит, например, и терминальная

ДНК-полимераза g
ДНК-полимераза g (Polg), кодируемая ядерными генами, является единственной эукариотической ДНК-полимеразой, участвующей в репликации митохондриальной ДНК (мтДНК), которая идет по непрерывному механ

ДНК-полимеразы d и e
Гетеромультимерные ДНК-полимеразы g и e (Polg и Pole) участвуют не только в репликации ДНК, но и в нуклеотидной эксцизионной репарации, эксцизионной репарации оснований, коррекции ошибочно спаренны

ДНК-полимеразы археев
По ультраструктуре клеток представители третьего домена живых организмов археи (Archaea) похожи на бактерии и относятся к прокариотам. Их метаболические процессы в целом такж

Скользящие зажимы ДНК-полимераз и их погрузчики
1.4.1. Скользящие зажимы – факторы процессивности ДНК-полимераз Особый класс субъединиц холоферментов ДНК-полимераз образуют белки-зажим

Погрузчики скользящего зажима
Кольца олигомерных форм белков DnaN и PCNA являются очень стабильными. Так, константа диссоциации димера DnaB не превышает 50 нМ, а период «полураспада» димерного кольца, надетого н

Общая характеристика геликаз
Геликазами называются ферменты, способные расплетать две комплементарные нити дуплексов нуклеиновых кислот с использованием энергии, полученной при гидролизе 5’-НТФ. Геликазы могут расплетат

Свойства репликативной ДНК-геликазы DnaB E. coli
ДНК-геликаза DnaB имеет длину 471 аминокислотный остаток (мол. масса 52,4 кД) и кодируется геном dnaB (92-ая мин генетической карты). Количество молекул белка DnaB на клетку

ДНК-геликаза репликативной вилки у эукариотов
Общее число различных ДНК-геликаз даже у низших эукариотов гораздо больше чем у бактерий. Так, в геноме дрожжей S. cerevisiae около 200 открытых рамок считывания кодируют пре

Механизм действия гексамерных ДНК-геликаз
Рассмотрим рабочие модели нескольких последовательных этапов в каталитическом цикле репликативных гексамерных ДНК-геликаз. Эти модели основаны на экспериментальных данных, но во многих деталях оста

N I II C
Рис. 2.8. Схема организации белка DnaC E. coli. I – область взаимодействия с белком DnaB, II – мотивы связывания АТФ Количество белка DnaС на клетк

Белки, связывающие однонитевую ДНК
Однонитевые участки ДНК, появляющиеся в процессах репликации, репарации и рекомбинации ДНК, могут быстро превращаться в нуклеопротеиновые комплексы, полностью покрываясь специальным

Праймазы
Синтез затравок РНК в процессе образования фрагментов Оказаки при репликации ДНК (преимущественно в отстающей нити) катализируется праймазами – особой разновидностью ДНК-зави

RNAP Toprim
Рис. 2.18. Доменная организация праймазы DnaG E. coli. I – домен связывания с ДНК, II – центральный каталитический домен, III - линкерный домен, IV – домен взаимодействия с другими

ДНК-лигазы
ДНК-лигазы катализируют образование фосфодиэфирной связи в однонитевом разрыве (ОР) днДНК между смежными 3’-гидроксильным и 5’-фосфатным концами разорванной нити. Для связыва

Свойства и функции ДНК-топоизмераз
Организм Фермент Ген Поло-жение гена* Длина белка (а.о.) Субъеди-ничная структура Подсе-мейство

Белок-инициатор DnaA
Белок DnaA играет ключевую роль в инициации репликации хромосомы у многих бактерий. Он последовательно выполняет 3 главные функции: 1) узнает область начала репликации oriC, последо

Минимальная область начала репликации oriC y E.coli
Область начала репликации (ОНР) oriC является уникальным местом инициации нормальной двунаправленной репликации хромосомы E. coli и расположена на 84-ой мин генетической карт

IHF R5(M)

Этапы инициации репликации на ОНР oriC
Для инициации репликации в ОНР oriC необходимо, чтобы матрица ДНК находилась в сверхскрученной кольцевой форме. Первой стадией инициации является образование начального “преиницииру

Регуляция инициации репликации хромосомы E. coli
Контроль инициации репликации хромосомы в области oriC имеет два аспекта. Прежде всего, репликация инициируется в фиксированный момент клеточного цикла, через интервалы, равные врем

Области начала репликации (ОНР) ARS и комплекс узнавания ОНР (ORC)
У S. cerevisiae были идентифицированы специфические элементы хромосомной ДНК, названные автономно реплицирующимися последовательностями ARS (autonomously replicating sequences). Встраивание

Этапы пути инициации репликации на ОНР у дрожжей
В конце митоза или в начале фазы G1 клеточного цикла нуклеопротеиновые комплексы ORC-ARS вербуют на ДНК белок Cdc6 c мол. массой 58 кД. Этот белок очень нестабилен и должен синтезировать

А. В. С.
Рис. 3.10. Электрофоретические картины радиоавтографов рестрикционных фрагментов реплициру

Регуляция инициации репликации в эукариотических клетках
В эукариотических клетках существует главный регуляторный механизм, делающий инициацию репликации на каждой ОНР возможной один и только один раз за клеточный цикл. Он назван лице