Полуконсервативная репликация

Матричные синтезы

Репликация

Живые организмы в течение S-фазы (синтетический период) клеточного цикла, которая предшествует делению клетки, удваивают содержание ДНК таким образом, что каждая дочерняя клетка после деления получает набор хромосом, идентичный родительской клетке.

Процесс удвоения хромосом называют репликацией (редупликация, удвоение ДНК).

При репликации каждая цепь родительской для синтеза новой комплементарной цепи. Вновь образованная двойная спираль имеет одну исходную (родительскую) и одну вновь синтезированную (дочернюю) цепь.Такой механизм удвоения ДНК получил название «полуконсервативная репликация».
Первичная структура дочерней цепи определяется первичной структурой родительской цепи, потому что в основе её образования лежит принцип комплементарности оснований (G=C и A=T).

Полуконсервативная репликация

Инициацию репликации регулируют специфические сигнальные белковые молекулы – факторы роста.
Факторы роста связываются рецепторами мембран клеток, которые передают сигнал, побуждающий клетку к началу репликации. Синтез новых одноцепочечных молекул ДНК может произойти только при расхождении родительских цепей. В определённом сайте (точка начала репликации) происходит локальная денатурация ДНК, цепи расходятся и образуются две репликативные вилки, движущиеся в противоположных направлениях.

В образовании репликативной вилки принимают участие ряд белков и ферментов.
Так, семейство ДНК-топоизомераз (I, II и III), обладая нуклеазной активностью, участвуют в регуляции суперспирализации ДНК. Например, ДНК-топоизомераза I разрывает фосфоэфирную связь в одной из цепей двойной спирали и ковалентно присоединяется к 5´ -концу в точке разрыва.
По окончании формирования репликативной вилки фермент ликвидирует разрыв в цепи и отделяется от ДНК.
Разрыв водородных связей в двухцепочечной молекуле ДНК осуществляет ДНК-хеликаза. ДНК-хеликаза использует энергию АТФ для распределения двойной спирали ДНК.