Оқулық Алматы, 2014 Әож 577 (075. 8) Кбж 28. 072я73 к 98



жүктеу 1.59 Mb.

бет5/14
Дата22.04.2017
өлшемі1.59 Mb.
түріОқулық
1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   14

носн
носн
Е.соіі-тң,
  кем  дегенде  бес  ДНҚ-полимеразалары  болады.  Олардың  үшеуі  өте 
жақсы  зергтелген  жэне  олардың  кейбір  қасиеттері  10.1-кестеде  көрсетілген.  ДНҚ 
полимераза I (Pol I) бірінші, ал полимераза II (Pol II) жэне полимераза III (Pol III) кейін
J
1

Б иохи м и я 
51
анықталды.  Полимераза  I  жалғыз  полипептидтік  тізбектен  тұрады,  ал  полимераза  II 
мен  III  ортақ мультисуббөлікті  болып  келеді  жэне олардың  кейбір суббөліктері  ортақ 
болады.  Полимераза II репликация үшін  керек емес;  ол түзететін  репарация  ферменті 
болып табылады.  Жақында, тағы  екі  полимераза,  Pol  IV жэне Pol  V анықталды.  Олар 
да түзететін ферменттерге жатады жэне клеткадағы  SOS жауап атты (SOS жауап тура- 
лы мәліметті осы тараудың Биохимиялық байланыстар бөлімінен таба аласыз) уникал- 
ды түзету (репарация)  механизміне қатысады. Полимеразалардың көңіл аударатын екі 
қасиеті бар: синтездеу реакциясының жылдамдығы (айналым саны) мен процессивтілік 
(фермент  матрицадан  диссоциацияланғанға  дейінгі  уақыт  аралығында  байланысқан 
нуклеотидтер саны) болып табылады (10.1-кесте).
10.1-КЕСТЕ
E.coli
 ДНҚ полимеразаларының касиеттері
Қасиеті
Poll
Pol II
Pol ПІ
Массасы (кДА)
103
90
830
Айналым саны (мин-1)
600
30
1200
Процессивтілік
200
1500
>500 000
Суббөліктер саны
М
 
1
> 4

ю
Қүрылымдық гені
роІА
роІВ*
роІС*
5'—
►З' 
бағыттағы полимеризациясы
Бар
Бар
Бар
5'—

З’ 
бағыттағы экзонуклеазалық белсенділік
Бар
Жоқ
Жоқ
3'—>5' бағыттағы экзонуклеазалық белсенділік
Бар
Бар
Бар
* - 
полимеризация!ық суббөлік гана. Бұл ферменттердің бірнеше суббөліктері болады.  Сонымен қатар 
суббөліктер ортақ болуы мүмкін.
Полимераза III  полимеризация  мен  З-экзонуклеаздық белсенділікке жауапты өзек- 
ферменттен  тұрады.  Өзек-фермент  а-,  е-  жэне  Ө-суббөліктерден  және  басқа  бірнеше 
суббөліктерден  тұрады.  Соның  ішіне  ДНҚ- 
мен 
байланысуға 
жауапты 
а-суббөлігінің 
димері  мен ү-, 5-, 
і|/- жэне х-суббөліктерінен 
тұратын  у-кешені  кіреді.  ү-кешен  көмегімен 
Р-суббөлік  ДНҚ-ның  айналасында  қысқыш 
тэрізді  пішінге  ие  болады  да,  полимериза­
ция  жүрген  кезде  ДНҚ-ны  бойлай  жүруге 
мүмкіншілік  тудырады  (10.7-сурет).  10.2-кесте- 
де ДНҚ-полимераза III  ферментінің суббөліктік 
құрамы  көрсетілген.  Бұл  полимеразалардың 
барлығы ұзарып  келе  жатқан  полинуклеотидтік 
тізбекке  нуклеотидтерді  қосады,  бірақ  жалпы 
репликация  процесінде  олардың  рөлдері  бөлек.
10.1-кестеге  қарайтын  болсақ  ДНҚ-полимераза 
III ферментінің полимераза I мен ІІ-ге қарағанда 
айналым  саны  мен  процессивтілігі  элдеқайда 
жоғары екенін көруге болады.
Егер реакцияға бір тізбекті ДНҚ матрицасын,
10.7-СУРЕТ. 
ДНҚ-мен 
байланысқан 
Д Н Қ  
полимераза  III  p-суббөліктерініц  димері. 
Бір  мономер  сары  түспен,  ал  басқасы  қызыл 
түспен көрсетілген. Димердің ДН Қ айналасын­
да  тұйық  ілмек  түзетініне  назар  аударыңыз. 
Полимераза II голоферментінің басқа бөліктері 
көрсетілген жоқ.

52 
10-ТАРАУ
Нуклеин кышкылдарының биосинтезі:  репликация
қажетті дезоксинуклеотид трифосфаттар мен полимеразаны коссақ, нэтиже оолмаиды. 
ДНҚ-полимераза  ферментінің 
de  novo
  синтезді  катализдей  алмайтыны  анықталды. 
Ферменттің үшеуі де праймер деп аталатын қысқа олинуклеотидтер тізбегін қажет етеді. 
Праймер  репликация  басында  матрицалық  тізбекпен  ковалентті  түрде  байланысады. 
Негізінде,  ДНҚ-полимераза  тізбектің  синтезін  іске  асыру  үшін  бос  3'-гидроксильді 
тобы бар нуклеотидті қажет етеді. Табиғи репликацияда праймер РНҚ болады.
ДНҚ-полимераза  реакция  үшін  нуклеотидтрифосфаттың  төртеуін  де  қажет  етеді 
(сіТТФ, сіГТФ, сІАТФ жэне сіЦТФ). Реакция үшін матрицалық ДНҚ мен Mg2+ иондары да 
қажет.  РНҚ праймер қажет болғандықтан,  барлық рибонуклеозидтрифосфаттар (АТФ, 
ГТФ, ЦТФ, УТФ) да қажет -  олар праймер тізбегіне енеді. Праймер матрицалық ДНҚ- 
мен сутектік байланыстар көмегімен байланысады; праймер репликацияның басталуына 
қажетті  тұрақты  негіз  құрайды.  Жаңа  ДНҚ  тізбегі  праймердің  бос  3'-гидроксильді 
тобымен коваленттік байланыс түзу арқылы ұзарады.
Қазіргі  таңда  ДНҚ-полимераза  I  ферментінің  репарация  мен  түзетуге,  ал  ДНҚ- 
полимераза III  ферментінің  полинуклеотид тізбегінің синтезіне жауапты екені белгілі. 
ДНҚ полимераза II, IV жэне V ферменттерінің функциясы -  репарация болып табылады.
10.1-кестеде  көрсетілген  экзонуклеаздық  белсенділік  -   ДНҚ-полимеразаның  түзету 
жэне  репарация  қасиеті  үшін  қажет.  Осы  процесс  кезінде  дұрыс  емес  нуклеотидтер 
жойылып,  керекті  нуклеотид тізбекке енгізіледі.  Барлық үш  ферментке ортақ болатын 
3'—>5'  бағыттағы  экзонуклеазалық  белсенділік  түзету  функциясына  қажет;  дұрыс 
емес  нуклеотид  синтез  барысында  жойылады  да,  дұрыс  нуклеотид  тізбедс  құрамына
Түзету
3’
бағыттағы экзонуклеазалық белсенділік көмегімен 
репарация 
кезінде нуклеотидтердің
эффективтілігі томен болады.
түзету
10.2-КЕСТЕ
Суббелік 
I Массасы (кДА) 
Құрылымдық ген
а
130,5
роІС (dnaE)
Е
27,5
dnaQ
ө
8,6
holE
X
71
dnaX
Р
/41
dnaN
У

4 7 ’5
dnaX(
 Z)
S
39
hotA
S'
37
holB
¥
17
holC
X
15
holD
Функциясы 
Полимераза
З'-экзонуклеаза 
а мен £ қосылуы?
Голоферменттің ДНҚ-да қосылуы 
Қысқыш, процессивтілік
ү-кешен құрамына кіреді
ү-кешен құрамына кіреді
ү-кешен құрамына кіреді
ү-кещен құрамына кіреді 
ү-кешен құрамына кіреді*
10.4 Д Н Қ  pert ли кациясына  қажетті белоктар
Бастапқы  ДНҚ-ның  тізбектерін  ажырату  кезінде  екі  сұрақ  туады.  Біріншісі, 
қос  спиральдың  үздіксіз  тарқатылуы  қалай  іске  асады?  Бұл  сұрақ  күрделі,  себеб!

Биохим ия 
53
прокариоттык ДНҚ суперспиральденген, тұйық сақиналы  түрде  болады  (9-тараудағы 
«ДНҚ-ның  үшінші  реттік  құрылымы:  суперспиральдену»  бөлімін  қара).  Екіншісі, 
үздіксіз  тарқатылу  нәтижесінде  пайда  болатын  бір  тізбекті  ДНҚ-ны  нуклеазалардан 
калай қорғауға болады?
Суперспирализация мен репликация
ДНҚ гираза 
(II 
класты топоизомераза) атты фермент бір тізбегі үзілген бос, сақиналы 
прокариоттық  ДНҚ-ны  суперспиральденген  түрге  көшіру  процесін  катализдейді 
(10.8-сурет).  Үзілген  тізбек  жалғанғанга  дейін  аздаған  тарқатылу  көмегімен 
суперспирализация іске асады. Процеске қажетті энергия АТФ гидролизінен алынады. 
Кейбір  мәліметтер  бойынша  суперспирализацияны  іске  асыру  үшін  ДНҚ-гираза 
ферменті ДНҚ-ның екі тізбегін де үзеді.
Суперспиральденген ДНҚ-да репликация қалаи іске асады:
Репликация процесінде ДНҚ гираза ферментінің рөлі басқа болады. Прокариоттық 
ДНҚ  өзінің  табиғи  күйінде  теріс  суперспиральденген  болады;  дегенмен,  репликация 
кезінде  спиральдің тарқатылуы  репликативтік  айырдың  алдында  оң  суперспиральдің 
түзілуіне себеп болады. Осы феноменді өз көзіңізбен көргіңіз келсе сымы спиральденген 
ескі  телефонды  елестетіңіз.  Осы  сымның  бір  бөлігін  түзетіп  көрсеңіз,  алдындагы 
орамдардағы нэтижені көре аласыз. Егер репликативтік айыр өз жылжуын жалғастырса, 
оң суперспиральдің оралу деформациясы репликацияның жалғасуына кедергі болады. 
ДНҚ-гираза  ферменті  репликативтік  айыр  алдында  теріс  суперспиральдар  түзеді  де, 
репликацияның  жалғасуына  жағдай  туғызады  (10.9-сурет). 
Хеликаза 
деп  аталатын 
спиральдегі  байланыстарды  үзетін  фермент  репликативті  айыр  аймағында  ДНҚ-мен 
байланысу  көмегімен  тізбектің  тарқатылуын  жүзеге  асырады.  Хеликазалардың  саны 
белгілі, соның ішінде 
DnaB
 белогы мен 
гер белогы
 да хеликазалар құрамына кіреді.
Репликацияга дайын бір тізбекті ДНҚ қалаи қоргалаоыс
ДНҚ-ның  бір  тізбекті  аудандары  нуклеазалар  әсерінен  ыдырауға  сезімтал  келеді. 
Егер  бұл  тізбек  бақыланбайтын  болса,  ДНҚ  тізбегіне  зиян  келгенше  репликацияны 
аяқтау  қиын  болады.  Басқа  белок, 
жалғыз-тізбекпен  байланысатын  белок  (single- 
йіог
 
.  ■
  .-ч 
strand  binding  protein  -
SSB), 
ДНҚ-ның  бір  тізбекті 
аудандарымен  берік  байла- 
нысады да, бір тізбекті аудан- 
дарды  түрақтандырады. S SB 
белоктар  байланысқан  бір
ДНҚгираза
Суперспи­
ральденген 
саки на
АТФ
АМФ
тізбекті  аудандарды  нукле­
азалар ыдырата алмайды.
Праймаза реакциясы 
ДНҚ репликациясын зерт- 
теу кезінде ашылған ең қызық 
жаңалық 
ДНҚ  репликация-
сына  қажетті  праймер  қызметін  РНҚ атқаратыны
  болды.  Басқаша  қарағанда  бұл 
жаңалық емес, себебі  РНҚ праймерсіз 
de novo
 синтезделе алады.  Алынған мәліметтер
10.8-СУРЕТ.  Д Н Қ  гираза ферменті сақи н алы  ДНҚ-да су перепи­
рал ьденуді түзеді.

54 
10-ТАРАУ
Нуклеин қышкылдарының биосинтезі: репликация
Димерлі рспл икативті 
Жаналан синтезделген  ДНҚ полимераза 
жетекші тізбек
(J-суббелігінін
“кыскышы”
S S |
Жстеюиі тізбеггің 
матрнцасы
Қалынкы тізбектін матрнцасы
Г
I ft
10.9-СУ PET.  Репликативті  айырдың  негізгі  қасиеттері.  ДНҚ  дуплексі  ДНҚ  гираза  және  хеликазамен 
тарқатылады 
ж эне 
бір  тізбекті ДНҚ SSB  белоктарымен  оралады.  Праймаза  белгілі уақыт  сайын  цстыщы 
тізбектің синтезін жүргізеді. Димерлі репликативті ферменттің эр бөлігі матрицалык, ДНҚ-мен Р-суббөлігінің 
қысқышымен  байланысады. ДНҚ полимераза I  жэне ДНҚ лигаза қалыңқы  тізбектегі праймерді жояды жэне
Оказаки фрагменттерін жалгайды. 
Л 
1  —
тіршілік  пайда  болған  кезде  бастапқы  генетикалық  материал  РНҚ  екенін  қолдайтын
теорияларға  жол  берді  (11-тарау).  ДНҚ  репликациясына  қажетті  праймердің  бос
3 -гидроксильді тобы болуы қажет жэне ДНҚ мен РНҚ-да осындай топтарбола алады.
РНҚ-ның праймерлік белсенділігі 
in vivo
 жағдайында тұңғыш рет анықталды. Кейбір 
in
vitro
 тәжірибелерде  праймер ретінде ДНҚ қолданылды.  Тірі  организмдер,  әрине бөліп
алынған  молекулалық жүйелерге қарағанда күрделірек келеді және зерттеушілер үшін 
көптеген тосын жәйіттер бере алады.
Праймерлер қайдан пайда болады?
Жақында ғана праймаза атты ферменттің матрицалық ДНҚ-ның қысқа тізбектерінің 
жэне  РНҚ  праймерлерінің  синтезіне  жауапты  екені  анықталды.  Алғашқы  праймаза 
ферменті 
Е.соіі
-де  табылды.  Фермент  молекулалық  массасы  60000  Да  болатын  бір 
полипептидтік  тізбектен  тұрады.  Қалыпты 
Е.соіі
  клеткасында  праймазаның  50-100 
молекуласы  болады.  Праймер мен белоктар репликативтік айырда 
праймосома 
түзеді. 
ДНҚ 
репликациясының  негізгі  қасиеттері,  соның  ішінде  РНҚ  праймерді  қолдану 
барлық прокариоттарға ортақ болып келеді (10.9-сурет).
Ж аңа тізбектердің синтезі  мен байланысуы
ДНҚ-ның жаңа екі  тізбегінің синтезі ДНҚ-полимсраза  III  ферментінің қатысуымен 
басталады.  Қалыптасқан  жаңа  ДНҚ  РНҚ  праймердің  З-гидроксильді  тобымен 
байланысады  жэне  синтез  жетекші  жэне  қалыңқы  тізбектерінің  5'-ұшынан  3'-ұшына 
қарай  жүреді.  Pol  III  ферментінің  екі  молекуласы 
праймосомамен
 
физикалық 
байланыста 
болады. 
Нәтижесінде 
реплисома 
атты 
мультибелоктық 
кешен 
түзіледі.  Репликативті  айыр  жылжиды  да,  праймер  экзонуклеазалық  белсенділігі 
бар  Pol  I  ферментімен  жойылады.  Праймер  құрамындағы  рибонуклеотидтер  Pol  I 
ферментімен  дезоксинуклеотидтерге  алмастырылады  (праймердің  жойылуы  мен 
оның алмастырылуы  полимераза  I  ферментінің репарациялық қасиетіне байланысты). 
ДНҚ-полимеразалардың ешқайсысы пайда болған үзіктерді қоса алмайды; ДНҚ-лигаза

Б иохи м и я 
55
ферменті  жаңа  тізбектің  фрагменттерін  жалғайды.  10.3-кесте  прокариоттар  ДНҚ 
репликациясының негізгі қадамдарын түйіндейді.
103-КЕСТЕ
П р о к ар и о ттар  Д Н Қ  р е п л н к а ц и я с ы н ь щ  түйіні
1.  Д Н Қ  синтезі  кос  бағытта  жүреді.  Репликация  ориджиншен  қарама-қарсы  Ьағытта  екі 
репликациялық айыр пайда болады.
2.  ДНҚ  синтезі  жаңа  тізбектің  5'-ұшынан  3!-ұшына  қарай  іске  асады.  Бір  тізбек  (жетекші 
тізбек) үздіксіз түрде, ал екінші тізбек (қалыңқы тізбек) үзік-үзік түрде синтезделеді. Қалыңқы 
тізбекте кіші Д Н Қ фрагментгері (Оказаки фрагментгері) бір-біріне жалғанады.
3.  Е .соіі-де  бес  ДНҚ-полимераза  табылды.  Полимераза  III  жаңа  тізбек  синтезіне  жауапты. 
Тұңғыш  табылған  полимераза  I  ферменті  синтез,  түзету  мен  репарацияға  қатысады. 
Полимераза II, IV жэне V белгілі бір жағдайда репарациялық ферменттер қызметін атқарады.
4.  ДНҚ  гираза  ферменті  репликативтік  айырдың  жылжуына  қажетті  айналмалы  нүкте 
тудырады.  Хеликаза  ферменті  репликативтік  айырмен  байланысып,  тізбектің  тарқатылуын 
жүзеге  асырады.  ДНҚ-ның  ашық  бір  тізбекті 
аудандары  SSB  белоктарының  көмегімен
қорғалады.
5.  Праймаза ферменті РНҚ праймер синтезін катализдейді.
6.  Жаңа  тізбектің  синтезін  Pol  III  ферменті  катализдейді.  Pol  I  ферменті  праймерді  алып 
тастайды  да,  оны  дезоксинуклеотидтермен  алмастырады.  ДНҚ-лигаза  ферменті  тізбектерді
жалғайды.
10.5 Түзету мен репарация
ДНҚ-ның  репликациясы  РНҚ мен  белок  синтезі  сияқты  процестерге  қарағанда  эр 
клеткада эр ұрпақ сайын тек бір рет қана іске асады. Негізінде, репликация процесінің 
нақтылығы жоғары болуы жэне 
мутацияларды 
болдыртпау өте маңызды. Мутациялар 
репликация  кезінде пайда болатын  қателердің нәтижесінде орын алады жэне олардың 
кейбір түрлері зиянды, кейде қазалы болуы мүмкін. Табиғат ДНҚ тізбегінің нақты түрде
көшірілуін қамтамасыз ехетін бірнеше жолын жетілдірді.
Репликация  қателері  спонтанды  түрде  эр  10М010  негіз  сайын  орын  алады.  Түзету 
механизмі  репликация  процесі  кезінде  дұрыс  емес  нуклеотидті  тізбекке  қосқаннан 
кейін  лезде  алып  тастауға  сүйенеді.  ДНҚ-полимеразаның  үш  белсенді  сайты  болады
(Г анс  Кленов  көр-
сеткендей).
Pol  I  ферментін  екі 
негізгі  фрагменттерге 
белуге болады.
Олардың 
біреуінде 
(Кленов 
фрагменті) 
полимеразалық 
жэ­
не 
түзету 
белсен- 
діліктері,  ал  басқасы-
ның 
5-3' 
репара-
ЦИЯЛЫҚ 
б е л с е н д іл іг і  М.Ю-СУРЕТ.  ДНҚ 
полим еразавы ң  түзетуі. 
ДН Қ  пагмераза  I  3'-У 
б о л а д ы   10.10-С уретте 
экзонуклеазапық  белсенділігінің  нәтижесінде  өсіп  келе  жатқан ДНҚ тізбегінің
3'-ұшынан нуклеотидтер жойылады.
5'
днқ
полимераза I

56
10-ТАРАУ
Нуклеин кышкылдарынын биосинтезі: репликация
Pol  I  ферментінің  түзету  белсенділігі  көрсетілген.  Сутектік  байланыстардағы  қателер 
арқасында дұрыс емес нуклеотидтің енуі эр  104- 105 жұп нуклеотид сайын орын алады. 
ДНҚ  полимераза  I  дұрыс  емес  нуклеотидті  өзінің  3'-экзонуклеазалық  белсенділігінің 
көмегімен жояды. Дұрыс нуклеотид енгеннен кейін репликация жалғасады.
Түзету процесірепликация нақтылыгын қалай жақсартады ?
Репликация  кезінде  ДНҚ-полимераза  I  ферменті 
кесу-мен-жамау  процесін
  іске 
асырады.  Кесу -   бұл  РНҚ  праймерді  5'-экзонуклеазалык  белсенділік  көмегімен  алып 
тастау, ал жамау -  ферменттің полимеразалық қасиетінің көмегімен дезоксинуклеотидті 
тізбек  кұрамына  енгізу  болып  табылады.  Процестің  бұл  бөлігі  ДНҚ-полимераза  III 
ферментінің  жаңа  полинуклеотидтік  тізбекті  синтездегеннен  кейін  орын  алатынын 
ескеріңіз.  Матрицалық  ДНҚ-да  полимераза  I  ферментімен  репарациялана  алады. 
ДНҚ-полимераза  I  ферменті  өзінің  5'—»3'  экзонуклеазалық  қасиетінің  көмегімен  РНҚ 
праймерді алып тастау және ДНҚ-дағы  қателерді түзей алады.  Осыдан  кейін ол өзінің 
полимеразалық белсенділігінің көмегімен бос аймақтарды толтырады. Бұл процесс 
ник 
тран сляц и я деп аталады (10.11-сурет). Генетикалык кодты дұрыс оқымау нэтижесінде 
орын  алатын  спонтанды  мутациялардан  басқа  организмдер  мутациялардың  себебі 
болатын  мутагендердің  эсеріне  тап  болады.  Кең  таралған  мутагендер  қатарына 
ультракүлгін  сэулелер,  иондық  радиация  (радиоактивтілік)  жэне  көптеген  химиялық 
агенттер жатады. Ультракүлгін сэулелерінің әсерінен ең жиі орын алатын мутацияларға 
пиримидин  димерлерінің  қалыптасуын  жатқызуға  болады  (10.12-сурет).  Екі  жақын 
орналасқан  пиримидиндердің екі 
п
 электроны  циклобутил  сақинасын түзеді де, ДНҚ- 
ның қалыпты пішінін бұзады. Әдетте бос радикалдармен келтірілетін химиялык зақым 
(10.13-сурет)  нәтижесінде ДНҚ тізбегінің  фосфодиэфирлік  қаңқасын  бұза алады.  Бұл 
жағдай антиоксиданттардың соншама танымал екенініц себебі болып табылады.
/  
ДН Қ полимераза I 

5'-*3' 
экзонуклеазалык 
бслсенділігі З'-OH үзілісінен 

кейін 5’ бағыгга он 
\  
нуклсотидкс дсйіи жоя
— алады
ф
Егер 5 * -3 ' 
/  
полимеразалык
бслсснділігі үощікті 
толтырса, ДНҚ
полимераз анын
үздікті трансляциясы 
орын алады.
1 0 .1 1 - 0  РЕТ. Д Н Қ  п о л и м ер азан ы ң  р еап р ац и я  әрекеті

Биохим ия 
57
о 
и
/ - л
 

  I
Қаит  ----------------N ^ 
С  =  О 
К а т   ----------------N. 
С  —  О
ШгШг
 
сн,
Фосфат 
О 
Н 
УК 
Фосфат
и 

н н Ц а
_  _______I _______ I 
I _1
Каит  — .............. N 
С  = *  О 
K W l 
---------- N  
С  = = 0
И 
СИ 3
Ц и к л  о б у т  ил  с а к и н а с ы
10.12-<  УРЕТ.  УК  сэулелері  ж акы н   орналаскаи  тимин  негіідерінін  димеризациясы н  коздырады. 
Пирми- 
дин  сақиналарының
  5- 
жэне  6-көміртегілері арасында  циклобутил  сақинасы  түііледі.  Осы  димерлер эсерінен 
қалыпты жүптасу бүзылады.
 
j
Егер  закымды  ДНҚ-полимераза  I  жэне  III  ферменттерінін  экзонуклеазалық 
белсенділігінің  көмегімен  түзете  қоймаса,  прокариоттар  осындай  қателерді  түзетудін 
басқа  жолдарын  тапты. 
Мисматч  репарация 
жағдайында  ферменттер  екі  жұптын 
дұрыс  емес  түрде  жұптасканын  аныктайды.  Мисматчты  ДНҚ  ауданы  жойылады  да, 
ДНҚ-полимераза осы ауданды  қайта синтездейді.  Егер мисматч  орын алса, репарация 
жүйесіне қай тізбектің дұрыс екенін аныктау киындық тугызады.  Бұлай болуы мүмкін, 
себебі прокариоттар өзінін ДНҚ-сын кейбір аудандарын негіздерге метил топтарын косу 
арқылы өзгерте алады (13-тарау). 
Метилдену 
репликациядан кейін жүреді. Репликация 
біткеннен  кейін  мисматч  репарация  жүйесінін  жұмысына  жағдай туады.  10.14-сурет- 
те онын жұмысы  көрсетілген.  Бактериялар өз ДНҚ-сының адениндерін  метилдейтінін 
болжайык.  Негізінде,  тізбектердің  екеуі  де  метилденеді.  ДНҚ  репликацияланғанда 
Гуанинге  карсы  Тимин  қойылды  (10.14а-сурет).  Матрицалык  ДНҚ-ның  адениндері 
метилденгенін білетін ферменттер кай тізбек матрицалык екенін аныктайды да, катені 
түзейді.  Қатені  түзеуге  бірнеше  белоктар  қатысады. 
MutH,  MittS
 жэне 
MutL 
кате  мен 
метилдену  сайтының  арасында  ілмек  түзеді.  ДНҚ  хеликаза  II  тарқатуда  көмектеседі. 
Экзонуклеаза I ферменті катесі бар ДНҚ ауданын кесіп алады (10.14э-сурет). SSB бело­
ктар бір тізбекті  матрицалық ДНҚ-ны (көк) корғайды.  Осыдан  кейін ДНҚ полимераза
III жетіспейтін ауданды толтырады (10.14б-сурет).
Репарацияның 
баска 
түрі 
иегіз-эксцизиоиды-репарация 
деп 
аталады 
(10.15-сурет).  Оксидация  немесе  химиялық  агенттермен  закымданған  негіз  ДНҚ 
гликозилаза ферментімен  жойылады да,  АР сайты  қалады  (себебі  ол  апуринді  немесе
R  
3

о
Ч И г 1  *1
о  
—   Р  =
 
о  
~о -
0
1
[F e O ] 
2+
 
С Н
2
 
о  
Н егіз 
С Н
2
С О О -  
Н __  
Н егіз
Кднттын буэы луы
(окси  радикалX
О
о  —  р =  о  

о
R ' 
5

R  
3’

и
о
\
Р   —   о
Г
о

и
СН2СОО"
н
н-
о -
НС
1
If
II
0
о
т
т
ь
я
т
о
1
R ' 
5
*
С
II
с
н
10.13-СУ PET.  Тотығу  закы м ы . 
Ғе2+  сияқты  металл  иондары  бар  жагдайда  оттегі  радикалдары  қант 
сақинасын буза алады.

58 
10-ТАРАУ
Нуклеин қышқылдарынын биосинтезі:  репликация
Жаңадан синтезделген (кызыл түспсн 
белгіленген) ДНҚ-да мисматч бар (Г-Т)
MutH, MutS жэне MutL мнсматчті 
жакындагы метмльдену сайтымен 
байланыстырады да, көк тізбекті 
матрнцалык тізбек ретінде таннды.
Экзонуклеаза белоктар арасындагы кызыл 
тізбекгі жояды.
ДНҚ полмеразалар жойылган тізбекті 
дұрыс тізбекпен алмастырады.
Жанадан синтезделген 
ДНК тізбегіндегі мисматч
ГАТЦ
M l   I  I
ДНҚ хеликаза II 
экзонуклеаза I 
SSB
(іНМФ-тар
ДНК полимераза III 
ДНҚ лнгаза
ёНТФгтер
«ПІІІІІІІІІІІІ
I  I  I
н т т п н т т п и ш
10.14-СУ PET. Е.соіі-дегі мисматч репарациясы
3'
5'
3'
5'
3'
5'
АР
нуклеотидтен  қант  пен  фосфатты  алып  тастайды.  Келесі  қадамда  эксцизионды 
экзонуклеаза  қосымша  негіздерді  жояды.  Соңында  ДНҚ  полимераза  I  ауданды 
толтырады да, ДНҚ лигаза ферменті фосфодиэфирлік байланыстарды түзеді.

1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   14


©emirb.org 2017
әкімшілігінің қараңыз

войти | регистрация
    Басты бет


загрузить материал