ADN_replicare_ciclul_celular 2003

8/7/2019 ADN_replicare_ciclul_celular 2003

1/21

TRANSMITEREATRANSMITEREA

INFORMATIEIINFORMATIEIGENETICEGENETICE


2/21

REPLICAREA ADN


3/21

SUMARSUMAR

Replicarea ADN precede diviziunea celularaReplicarea ADN precede diviziunea celulara

ADNADN--ul este replicat prin intermediul utilizarii uneoi catene dreptul este replicat prin intermediul utilizarii uneoi catene drept

matrita pentru sinteza unei catene complementare.matrita pentru sinteza unei catene complementare. toate nucleotidele sunt adaugatela capatul 3 al catenei intoate nucleotidele sunt adaugatela capatul 3 al catenei in

cresterecrestere

una dintre catene este sintetizata continuu, in timp ce cealalatauna dintre catene este sintetizata continuu, in timp ce cealalata

este sintetizata discontinuueste sintetizata discontinuu

cromosomii replicati sunt distribuiti in nucleii celulelor fiice, carecromosomii replicati sunt distribuiti in nucleii celulelor fiice, care

rezulta in urma diviziuniirezulta in urma diviziunii


4/21


5/21

Replicarea are loc inReplicarea are loc in faza Sfaza S a ciclului celulara ciclului celular

Replicarea esteReplicarea este semiconservativasemiconservativa, fiecare catena servind ca matrita, fiecare catena servind ca matritapentru sinteza unei catene complementarepentru sinteza unei catene complementare

Sinteza ADN se desfasoara la nivelul unorSinteza ADN se desfasoara la nivelul unorrepliconirepliconi, alcatuiti fiecare, alcatuiti fiecaredintrdintr--o origine de replicare si doua furci de replicare divergenteo origine de replicare si doua furci de replicare divergente((bidirectionalbidirectional))

La nivelul fiecarei furci de replicare se afla un complex de enzime,La nivelul fiecarei furci de replicare se afla un complex de enzime,incluzandincluzand ADNpolimerazaADNpolimeraza. Celelalte enzime sunt primaza, helicazele si. Celelalte enzime sunt primaza, helicazele sitopoizomerazatopoizomeraza


6/21

Replicarea estesemiconservativa, fiecare catenaa ADN-ului servind ca matritapentru sinteza unei catenecomplementare.

Replicarea se desfasoara

conform acestui model, atat laeucariote, cat si la procariote sivirusuri

directia de

deplasare a

furcii de

replicare

Furca de

replicare

REPLICAREA ADN ESTEREPLICAREA ADN ESTE

SEMICONSERVATIVASEMICONSERVATIVA


7/21

EXPERIMENTUL MESELSONEXPERIMENTUL MESELSON--STAHLSTAHL


8/21

POLIMERIZAREA ADNPOLIMERIZAREA ADN

polimerizarea nucleotidelor in ADN necesita:polimerizarea nucleotidelor in ADN necesita:

ADNpolimerazaADNpolimeraza

dATP, dGTP, dCTP, dTTP (dATP, dGTP, dCTP, dTTP (dNTPsdNTPs) (nucleotidele in forma trifosfat)) (nucleotidele in forma trifosfat)

matrita monocatenaramatrita monocatenara de ADNde ADN

unun primerprimer, cu un capat 3 hidroxil liber, la nivelul caruia sa se accepte, cu un capat 3 hidroxil liber, la nivelul caruia sa se acceptenucleotida nounucleotida nou--venitavenita

enzime/proteine accesorii:enzime/proteine accesorii:

proteine care se leaga la monocatena ADN (proteine care se leaga la monocatena ADN (singlesingle--strandbindingstrandbindingproteinsproteins))

primozomulprimozomul, care contine, care contine ARNprimazaARNprimaza helicazahelicaza, necesara anularii spiralizarii ADN, necesara anularii spiralizarii ADN

girazagiraza, necesara relaxarii superrasucirilor aparute in fata furcii de, necesara relaxarii superrasucirilor aparute in fata furcii dereplicarereplicare


9/21

SINTEZA ADNSINTEZA ADN

3cresterea catenei ADN

5

cresterea catenei ADN3 5

directia de deplasare a

furcii de replicare


10/21

CATENA CONDUCATOARE SICATENA CONDUCATOARE SI

CATENA INTARZIATACATENA INTARZIATA

LimitareaLimitarea esteeste impusaimpusa dede sintezasinteza ADN, strict inADN, strict indirectiadirectia 55 sprespre 33

CeleCele douadoua catenecatene ADNADN suntsunt utilizateutilizate diferitdiferit lalanivelulnivelul furciifurcii dede replicarereplicare

catenacatena conducatoareconducatoare ((leadingstrandleadingstrand)) esteestesintetizatasintetizata continuucontinuu

catenacatena intarziataintarziata ((laggingstrandlaggingstrand)) esteestesintetizatasintetizata de ode o manieramaniera discontinuadiscontinua

suntsunt sintetizatesintetizate fragmentefragmente OkazakyOkazaky fragmentelefragmentele suntsunt cuplatecuplate intreintre eleele cucu

ajutorulajutorul ADNADN ligazeiligazei

leading

lagging

3

5

3

5

3

5

3

5


11/21


12/21

SINTEZA CATENEI INTARZIATESINTEZA CATENEI INTARZIATE


13/21

APARATUL DE REPLICAREAPARATUL DE REPLICARE

Rolul primazei Rolul helicazei

Rolul topoizomerazei Rolul SSBp


14/21

ORIGINEA DE REPLICAREORIGINEA DE REPLICARE

Replicarea ADN debuteaza la nivelul unei secvente specifice deReplicarea ADN debuteaza la nivelul unei secvente specifice denucleotide, numitanucleotide, numita originedereplicareoriginedereplicare

initierea are loc prin cuplarea proteinelor care recunosc originea deinitierea are loc prin cuplarea proteinelor care recunosc originea dereplicare, a caror functie este de a deschide helixul si de a recrutareplicare, a caror functie este de a deschide helixul si de a recrutaapoi componentele aparatului de replicareapoi componentele aparatului de replicare

Sinteza ADN se va desfasura in continuareSinteza ADN se va desfasura in continuare bidirectionalbidirectional, plecand de la, plecand de lanivelul originii de replicarenivelul originii de replicare


15/21

REPLICAREA BIDIRECTIONALAREPLICAREA BIDIRECTIONALA

Fiecare replicon poseda o origine de replicare, de la nivelul careia

replicarea se desfasoara bidirectional

Directia dedeplasare afurcii dereplicare

Directia dedeplasare afurcii dereplicare


16/21


17/21

REPLICAREA CROMOSOMULUIREPLICAREA CROMOSOMULUI

CIRCULARCIRCULAR

Exista o singura origine de

replicare

Replicarea este bidirectionala,

cu formarea unei structuri

intermediare, numita structuratheta


18/21

ALTE SITUATIIALTE SITUATII

Unele molecule de ADN circular (ex.Unele molecule de ADN circular (ex.plasmideleplasmidele) se replica dupa) se replica dupamodelulcerculuirotativmodelulcerculuirotativ

matrita circulara este replicata continuumatrita circulara este replicata continuu

catena liniara este replicata discontinuu, cu ajutorul fragmentelorcatena liniara este replicata discontinuu, cu ajutorul fragmentelor

OkazakiOkazaki

TelomeriiTelomerii

reprezinta capetele specializate ale cromosomilor liniari de lareprezinta capetele specializate ale cromosomilor liniari de laeucarioteeucariote

sunt replicate cu ajutorulsunt replicate cu ajutorul telomerazeitelomerazei

telomeraza foloseste ca matrite mici fragmente de ARNtelomeraza foloseste ca matrite mici fragmente de ARN

telomeraza este o specie de revers transcriptazatelomeraza este o specie de revers transcriptaza

in absenta telomerilor, catena conducatoare se va scurta de fiecarein absenta telomerilor, catena conducatoare se va scurta de fiecaredata, la indepartarea primerului de la nivelul caruia a debutatdata, la indepartarea primerului de la nivelul caruia a debutatreplicarea, ceea ce va conduce la deletia unor gene esentiale buneireplicarea, ceea ce va conduce la deletia unor gene esentiale buneifunctionari a celuleifunctionari a celulei


19/21

REPLICAREA DUPA MODELULREPLICAREA DUPA MODELUL

CERCULUI ROTATIVCERCULUI ROTATIV

- caracteristic anumitor plasmide si

fagi

- o catena ramane circulara si

functioneaza ca matrita pentru

sinteza continua

- catena decuplata, va oferi un

capat 5 si va servi ca matrita

pentru sinteza discontinua

- sinteza continua cu formarea mai

multor copii ale genomului, intr-o

strunctura multimerica

- are loc clivajul si separarea,

precum si incliderea circulara a

moleculelor nou sintetizate


20/21

REPLICAREA TELOMERILORREPLICAREA TELOMERILOR

- replicarea normala a

capetelor cromosomului ar

conduce la scurtarea acestei

regiuni si, implicit, la

pierderea de informatiegenetica

- telomerii contin multiple

copii ale unor mici secvente

repetitive

- au rolul de a prevenipierderea de informatie

genetica si aderarea

cromosomilor la nivelul

capetelor

- sunt replicati printr-un

mecanism special


21/21

ADN_replicare_ciclul_celular 2003

Documents

Transcript of ADN_replicare_ciclul_celular 2003