Научная электронная библиотека

Монографии, изданные в издательстве Российской Академии Естествознания

ЦИТОГЕНЕТИЧЕСКИЕ, МОЛЕКУЛЯРНЫЕ И КЛИНИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ГЕНЕТИЧЕСКИ ОБУСЛОВЛЕННЫХ БОЛЕЗНЕЙ

Юров И. Ю., Ворсанова С. Г., Воинова В. Ю., Чурносов М. И., Юров Ю. Б.,

2.2. Синтез ДНК

Процесс синтеза новых молекул ДНК называется репликацией (рис. 3). Первой стадией этого процесса является разрыв водородных связей между нуклеотидами и образование однонитевых последовательностей ДНК при воздействии ферментов ДНК-хеликаз и других специфических белков, которые сохраняют структуру ДНК в ходе репликации. Участком образования однонитевой ДНК, которая служит матрицей (матричная нить) для копирования ДНК, является структура в виде латинской буквы Y, называемая репликационной вилкой. Обе матричные нити создают основу для синтеза новых последовательностей ДНК согласно правилу комплементарности Чаргаффа. Комплементарные нуклеотиды присоединяются к 3’ концу образующейся последовательности ДНК за счет взаимодействия ДНК полимеразы I на одной матричной нити (непрерывный синтез ДНК), тогда как синтез ДНК на другой матричной нити происходит за счет образования небольших двунитевых последовательностей ДНК, фрагментов Оказаки (прерывистый синтез ДНК). После разделения двух матричных нитей фермент ДНК праймаза использует рибонуклеотиды (мономеры макромолекулы РНК) для формирования РНК-затравки (небольшие последовательности РНК, участвующие в процессе репликации).

Рибонуклеиновая кислота (РНК) отличается от ДНК тем, что (1) она – однонитевой полимер, (2) углеводная компонента РНК представляет собой рибозу, (3) вместо тимина в её последовательность входит урацил (У). Небольшие последовательности РНК располагаются в начале каждого нового фрагмента Оказаки, и играют значимую роль в обеспечении прерывистого синтеза ДНК, затем ДНК полимераза I присоединяет нуклеотиды в прерванной последовательности (между фрагментами Оказаки) на матричной нити и удаляет эти последовательности РНК. Далее, фермент ДНКлигаза связывает (сшивает) разрозненные фрагменты Оказаки и образует дочернюю двунитевую последовательность ДНК. Процесс репликации является полуконсервативным, поскольку в ходе его образуются две идентичные двунитевые молекулы ДНК, в каждой из которых одна нить – матричная, а другая – новообразованная.

Рис. 3. Полуконсервативная репликация ДНК.

Комплиментарные нуклеотиды присоединяются к 3’ концу матричной нити, а дочерняя нить реплицируется за счет образования фрагментов Оказаки