Презентация 10 класс "Матричный синтез ДНК"

По отношению к делению и по продолжительности существования:
1. Стабильная (кардиомиоциты, нервные клетки)
2. Растущая (клетки паренхиматозных органов)
3. Обновляющаяся (клетки крови, кожного эпителия, слизистых оболочек)

Клетки – высокодифференцированные
- большая продолжительность жизни
- практически не делятся
нервные клетки клетки миокарда

Клетки – высокодифференцированные
- большая продолжительности жизни
- способны делиться

Два типа клеток: а. дифференцированные
б. недифференцированные
(камбиальные, стволовые)
Примеры тканей:
эпидермис эпителий кишки кр.костный мозг

- выполняют специфические функции;
- короткоживущие, быстро отмирают;
- неспособны делиться;
Примеры скорости обновления тканей:
- Слизистая 12-п. кишки - в среднем 10 час.;
- Роговица глаза – около 3-х суток;
- Эпидермис – около 24 суток; ----->
- Лейкоциты – несколько суток;
- Эритроциты – 3-4 мес.;

Стволовые клетки по строению сходны с эмбриональными. После деления одна из дочерних клеток остается стволовой, а вторая - дифференцируется. Такой механизм позволяет обновлять структуры и сохранять запас стволовых клеток в течение всей жизни организма.

В каком периоде интерфазы проходит репликация ДНК?

В основе - принцип копирования материнской цепи ДНК с образованием 2-х одинаковых дочерних молекул ДНК

Каждая дочерняя молекула ДНК содержит одну старую и одну новую полинуклеотидную цепь

Цепи ДНК антипараллельны:

Топоизомераза – фермент, раскручивающий родительскую ДНК.
Хеликаза – фермент, разрывающий водородные связи между цепями родительской ДНК.
Белки, связывающие одноцепочечную ДНК, удерживают цепи родительской ДНК разведенными.
ДНК-полимераза – фермент, осуществляет синтез новой цепи ДНК

Репликация ДНК

- синтез новой цепи совпадает с движением репликационной вилки

Синтез новых цепей ДНК катализируют ДНК-полимеразы

РЕПЛИКАЦИОННАЯ (РЕПЛИКАТИВНАЯ) ВИЛКА — место расплетения ДНК. Точка, в которой цепи родительской двухцепочечной молекулы ДНК расходятся, чтобы могла происходить репликация.

Репликон - это участок между двумя точками, в которых начинается синтез дочерних цепей. У эукариот – много репликонов, у прокариот – только один.

17

Схема прерывистой репликации на запаздывающей цепи была доказана Рейджи Оказаки в 1968 г. Он провел эксперимент на бактериях E.coli

Биосинтез ДНК – матричный процесс

Каждая цепь ДНК служит матрицей для синтеза комплементарной дочерней цепи. Синтез ведущей (лидирующей) дочерней цепи ДНК идет непрерывно в направлении 5´→3´, совпадающим с движением репликативной вилки. Отстающая дочерняя цепь ДНК – синтез прерывистый, в виде фрагментов Оказаки.

- отдельные фрагменты, с помощью которых осуществляется синтез запаздывающей цепи.
у бактерий имеют длину 1 000 – 2 000 нуклеотидов. У эукариотических организмов в 10 раз меньше – 100 – 200 нуклеотидов.
Каждый состоит из небольшого участка РНК (10-12 нуклеотидов), который называется РНК-праймером или РНК-затравкой, и участка ДНК. При дальнейшем «созревании» запаздывающей цепи РНК-праймеры удаляются и замещаются участком ДНК.
Фрагменты Оказаки между собой сшивает ДНК-лигаза.

ДНК-полимераза не способна начать синтез дочерней цепи (ни лидирующей, ни фрагментов Оказаки).
Она может лишь наращивать цепь.
ДНК-полимераза может начинать свою работу только с «затравки» (праймера).
Роль «затравок» выполняют короткие последовательности РНК, образуемые при участии фермента РНК-праймазы и спаренные с матричной ДНК.
РНК-затравки после окончания сборки полинуклеотидных цепочек удаляются.
Артур Корнберг впервые синтезировал ДНК in vitro (в пробирке).

Теломеры и теломераза

Новые цепи укорочены с 5‘ концов – где выедается РНК-затравка, а достроить ДНК-полимераза не может без спаренного конца.
С каждым делением длина теломеров уменьшается. И когда теломеры «заканчиваются» и возникает угроза потери фрагментов ДНК, несущих значимую для клетки информацию, деление ее прекращается

Теломераза

- фермент, надстраивающий концы хромосом.
- содержит РНК.
- удлинение происходит путем обратной транскрипции

Рассмотрите рисунок и выполните задание.

Домашнее задание

Параграф 18 прочитать,
схему репликационной вилки перенести в тетрадь (рис.52 стр.131)