レプリケーション

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私- 前書き :

細胞周期の間, 反論セルの内容と、2つの寄付に分かれ :

  • 単細胞の人間で新組織
  • の維持’の整合性’多細胞生物の生物 (成長, 天然またはプログラム死によって失われた細胞の再生 (アポトーシス)).

複製P DNAは、の形成をもたらします 二つの同一の娘分子 互いにおよび 親分子.

この重複の正確なメカニズムが呼び出されます « の複製’ADN »

II- レプリケーションの基本的なメカニズム :

– これらのメカニズムは、原核生物とeucaiyotesが似ています.

  • レプリケーションは方向で行われます 5′ => 3′, 相補, のルールに従って’塩基対 : A = T / G = C.
  • それは逆平行です (相補行列ストランドは方向にコピーされます 3′ => 5′).

レプリケーションは半保存的です :

親化合物は、それぞれの娘分子にその鎖の1を与えます, 新たに合成された鎖によって補完されています.

Meselsonと落ち着い経験 1958 :

仮定 :

Meselsonとスタールそのものを体験 :

セミの文字を強調表示するには- の保守的な複製’窒素分子を含む環境で数世代培養された細菌のDNA 14Nは窒素分子を含む培地上で継代培養されています 14N. 画分を定期的に収集されています. L’DNAが抽出されます, 塩化セシウム溶液に入れ、24遠心分離. DNAの位置は、光学濃度を超えを測定することによって同定され.

– トン= Qで : DNA構造に対応する単一のバンド 15N

– 含む培地中で2世代後 L4N : の外観’重いDNAの中間の密度を持つバンド1 *N及び光DNAの L4N (ハイブリッドDNA), つまり、DNA分子は’元の重いunbnnおよびd’軽量ネオ合成.

– 含む培地で3世代後 L4N : 二つのバンドの外観, 対応するハイブリッド (重いです, ライト), リットル’2つの軽いbnnで形成される分子に対応するその他.

1以上の部位でDNA複製を開始します (S) 呼ばれます (S)ongine(S) レプリケーション (OR) 次にs’バブルとして展開します (S) レプリケーション. 各バブルには、互いに離れる2つの複製フォークがあります。’他のいずれか. 反対の方向に進化する2つの複製系はこのようにあります。. レプリケーションは双方向と呼ばれています

NB :
原核生物でongin唯一の複製があります, いくつかの真核生物が存在するが

レプリケーションは、半バッチ式であります :

新しいbnn dの合成’DNAは常に5から3の方向に行われます:

– 複製フォークの方向にBNNの読み取りは、連続ストランドを生じさせます (少し早いか、高度な)

– フォークの反対方向のBNNリード不連続ストランドを生じさせます (後半または二本鎖) 小さな断片の形で合成.

それぞれの複製フォークは、このように非対称であります

■いくつかの酵素は、複製のために必要とされます (ヘリカーゼ, ゼ, DNAポリメラーゼ … )

III- 原核生物でのレプリケーション (E. 大腸菌) :

A- 関与の異なるタンパク質 :

  • DNAプロテインA (開始因子の複製): 複製起点に結合し、複製開始することができます
  • ヘリカーゼ (DNAまたはB) : DNA Pの二本鎖の窒素塩基間の水素結合の存在を破壊することによって二重らせんを配置, ATPの消費.
  • SSBタンパク質 (一本鎖結合タンパク質を注ぎます) : 複製フォークを移行する場合、それが後退する一本鎖DNAとY防止に対して高い親和性を有します.
  • ラゼ : プライマー合成DNA依存性RNAポリメラーゼであります (最初の卵), RNAプライマーは、ヌクレオチドlOaineから成り.


■トポイソメラーゼ : 有意DNAの巻き取り速度を低下させます. 彼らは 2 タイプ :

– トポイソメラーゼドタイプI
DNA→カットにバインド 1 DNA修復の→単一鎖配列→

– 交差IIトポイソメラーゼを入力 2 ストランド

E-ColiタイプIIラトポイソメラーゼはlと呼ばれます’ADN-gyrase.

  • レADNリガーゼ: ホスホ作られた友人の形成を触媒する彼, しかしヌクレオチドを移動することができません. これは、岡崎フラグメントをliaises
  • Tusタンパク質 (末端物質使用): 撤退カチオンreconnaitle終結部位と終了
  • レADNポリメラーゼ

– 酵素は、成長鎖を越えて最後のヌクレオチドの遊離3'-OH基との間のホスホジエステル結合の形成を触媒し、ヌクレオチドの5」リン酸基が組み込まれます: ヌクレオチドの選択は、鋳型鎖とルールベースをペアリングの点を統合します (CとTおよびGとペアにペア).

– DNAポリメラーゼは次の化合物を必要とする’ADN :

– 4つのデオキシリボヌクレオシド 5′-三リン酸 (dATP, dGTP, dTTP, dCTP)

– プライマー (プライマー) dNMPのアクセプターは、新しい鎖に取り込まとして.

– の行列’ADNシンプルブリン.

– Mg 2+を.

Eで. 大腸菌が存在します 3 DNAポリメラーゼ

* ADNポリメラーゼI A 3 機能 :

  • 重合機能 5′ => 3′ のプライマーの交換用’鎖dによるRNA’DNAの修復中にギャップを埋めます’ADN.
  • エキソヌクレアーゼ機能 5’=> 3’プライマーを削除しますd’ARN
  • エキソヌクレアーゼ機能 3’=> 5′ 悪のペアヌクレオチドを排除し、正しいヌクレオチドに置き換えるに進行します. この自己修正アクティビティは、エラーレートを低減します.

エキソヌクレアーゼ機能を欠くDNAポリメラーゼI 5’=> 3クレノウフラグメントと呼ばれています

* DNAは、IIを、ポリメラーゼ : 主に修理に関与’損傷したDNA.

* DNAは、IIIが有するポリメラーゼ 2 機能 :

  • ポリメラーゼ機能d’lへのdNMPの追加’終わり 3’OH d’ヌクレオチド鎖. C’この酵素は複製フォークで機能します, répllcaseです
  • エキソヌクレアーゼ機能 3’=>5′ DNAは、Iをポリメラーゼのよう

B- 複製の手順 :

レプリケーションは3つの段階で行わ :

  • イニシエーション
  • 伸長
  • 終了

1- 複製開始 :

  • オリC複製起点と呼ばれる細菌の環状染色体の正確かつユニークなエリアでのレプリケーションの開始
  • オリ=シーケンス 300 BPは約反復配列で形成されました. 具体的に開始するタンパク質によって認識 (DNAA)

  • 二重らせん作りの開口部は、ドラフトの現れ 2 複製フォーク
  • DNAタンパク質Bを固定 (ヘリカーゼ).
  • その染色体上の互いに反対方向に移動する2本の複製フォークを形成します.
  • SSBの取り付け (一本鎖結合タンパク質) 単一のDNA上での再会合を防ぐために、ストランド.
  • DNA G = RNA依存性DNAポリメラーゼを添加した後、各フォークにおけるプライモソームの形成^プライマーゼ) 開始前複合体 (DNA, DNAB, SSB)
  • RNAプライマーの合成 (プライマー) 長さのヌクレオチドの30ペア.

2- 伸長 :

– 徐々にヘリカーゼと息子の鎖によって変性された鋳型鎖に沿って複製フォークの動きはレプリカーゼによって合成されます (DNAポリメラーゼのHt)

– 他の「一つの鎖および3'-5上の5'-3」で複製フォークの移動

– DNAポリメラーゼは、3'-OH末端無料でヌクレオチドを組み込む予定 (方向での合成 54-3」)

リーディング鎖上 :

  • 合成は、親の二重場所として5'-3」にプライマーの伸長により連続的に行われます.
  • SSBタンパク質は、徐々に鋳型鎖で駆動されています

ラギング鎖で :

– 一本鎖DNA配列は公開されなければなりません

– セグメントは、逆方向で合成されます (フォークの動きに対して). これらの断片のシリーズ (断片D'Okasaki) の 1000 へ 2000 PBは、5「から3」各合成されます (合成不連続).

– 彼らは、その後遅れてそのままストランドを生じさせるために相互に接続されています.

– 不連続鎖の鋳型鎖は、フォークと同じ方向に複製し、移動するDNAポリメラーゼを可能にするように巻かれなければなりません.

リーディング鎖上 :

– 1 原点で単一の開始イベント

ラギング鎖で :

– 入門一連のイベント (1 パーフラグメントD'Okasaki) 各プライマーによって開始

  • DNAによるRNAプライマーの除去および交換はIをポリメラーゼ.
  • 形成されたDNA断片をDNAリガーゼで連結されています

3- 終了 :

  • 終了は2つのフォークの会議で発生します.
  • これは、のTusタンパク質によって認識される複製の起源の反対側に位置TERシーケンスで行われます, Tus-Terの複雑なブロックフォーク, レプリケーションを終了
  • 環状染色体の複製が完了すると, インクルード 2 得られた分子が接合されています, チェーンのリンクのような (concaténées).
  • 分離とライゲーションは、トポイソメラーゼIVによって行われます (ドタイプトポイソメラーゼ 2)


IV- 真核生物と原核生物の違い :

真核生物 原核生物
複製起点 複数 ユニーク
複製起点の認識 T抗原 DNA
一本鎖DNAのDNA二重鎖の分離 (ヘリカーゼ活動) T抗原 DNA 6
タンパク質の安定化’ADNシンプルブリン RP-A (レプリケーションプロテインA) SSB
RNAプライマー はい
– ポリメラーゼアルファによって合成, アルファおよびデルタ、またはイプシロンに続きます
– RNアーゼHにより分解 -1 ET FEN 1
– デルタは、POLに置き換え
はい
– ゼによって合成 (DNA G)
– DNAのpol III続い
– 劣化しました, lに置き換えられました’ADNのPOL I
DNAポリメラーゼ アルファ :
– ポリメラーゼ
– ゼ
– いいえd’エキソヌクレアーゼ活性 3′->5′
デルタ :
– エキソヌクレアーゼ活性 3′- >5′
– ゼなし
イプシロン :
– エキソヌクレアーゼ活性 3′- >5′
– ゼなし
ベータ :
-の短い断片を修復します’ADN
ガンマ :
– レプリカl’ADNミトコンドリア
– エキソヌクレアーゼ活性 3′- >5」
ADN POL III :
– ポリメラーゼ
– エキソヌクレアーゼ活性 3′- >5′
ADNのPOL I :
-エキソヌクレアーゼ活性 5′- >3」
– ポリメラーゼ
– エキソヌクレアーゼ活性 3′- >5「これらの 2 過去の活動は、クレノウを形成します
フラグメントd’岡崎 300 鉛 1000 へ 2000 鉛
ADNリガーゼ 私, I II III ADNリガーゼ

V- 真核生物の複製 :

真核生物のDNA複製は細胞周期のS期の間に行われます.

A- イニシエーション :

– レプリケーションは、複製起点で始まります. T抗原は、この開始部位を認識し、, それは固定され、そのヘリカーゼ活性によってDNA二重らせんの開口を生じさせます ; 彼らの再関連付けを防止するための一本鎖DNA領域にRP-タンパク質が結合で.

– L'DNAはαポリメラーゼ (Pol a) 合成された各連続ストランドのRNA DNAプライマーおよび各鎖バッチ, そのプライマーゼ活動を通して, DNA断片が続きます 20 へ 30 そのDNAポリメラーゼ活性ヌクレオチドのおかげ.

B- 伸長 :

– RF-Cタンパク質 (複製因子C) テンプレート - プライマー複合体を認識し、PCNAタンパク質を募集 (増殖細胞核抗原) これにより、DNAポリメラーゼがDNAポリメラーゼδまたはDNAポリメラーゼεに置き換わります。, Iは、複製フォークに電圧を緩和トポイソメラーゼとして連続的T抗原ヘリカーゼとして機能し、その合成後者示します.

  • つばは、DNAポリメラーゼδまたはDNAポリメラーゼεによって中断することなく東synthétiséを継続しました (DNA POLδparticipeégalementàラ・賠償・デ・ADN.
  • Lorsqueシュルルブリムdiscontinu DNAポリメラーゼδ (あなたε) 以前に合成されたRNA-DNAプライマーを接近, 後者は、RNアーゼH1により除去されます (エキソヌクレアーゼFEN-1によって除去される最初のデオキシヌクレオチドに関連することを除いてリボヌクレオチドの配列を切り離しエンドヌクレアーゼ).

– amorceから耳によって係合synthèseデュ断片Okasakiの「BOUCHE EST」におけるDNAポリメラーゼδ

– DNAはOH岡崎の端部は、下流断片及び」私は3に岡崎フラグメント上流のプライマーの配列の最後に、5'-Pをライゲーションリガーゼように.

C- 終了 :

– ときに合成 2 コピーが完了すると, トポイソメラーゼ 11 décatène 2 染色体.

WE- ミトコンドリアDNAの複製 :

の複製’環状ミトコンドリアDNAは細胞周期のS期に限定されない.
これは、2点の複製起点を使用し、中間構造を含み、 3 ストランド
DNAポリメラーゼは、そのガンマLADNミトコンドリア複製する責任があります
レプリケーションは、T核DNAとは独立しています.

の複製’ミトコンドリアDNAは核遺伝子によって制御されており、
多くのタンパク質因子.

リファレンス

  1. クリスチャンMoussard. ベック.DE生化学・分子生物学 2 プリント 2011, ISBN :978-2- 8041-6229-0.
  2. Neddjma Ameziane ,マーク・ボガード,ジェロームLamoril. 臨床生物学.Elsevier p50-60.ISBNにおける分子生物学原理 2-84299-685-2.
  3. ジャックJ.Pasternak. PL02-L 15.ISBNベック分子遺伝学的humaine.de 2-7445-0147-6.
  4. インターネット

S博士のコース. hannachi – コンスタンティヌスの学部