Chimie și Tehnologie Chimică
Deoarece ADN polimerazele catalizează replicarea în direcția 5 -> 3, iar lanțurile ADN parentale sunt antiparalerale, doar una din lanțurile noi este sintetizată continuu - acest lanț este numit cel care conduce. Al doilea lanț, numit lagging, este sintetizat sub formă de fragmente, care apoi sunt reticulate cu o enzimă specială cu ADN ligază. Piesele cusute sunt numite fragmente Okazaki. de către numele cercetătorului care a descoperit pentru prima dată acest tip de sinteză a lanțului ADN. Lungimea fragmentelor de salcam poate fi de la 100 la 1000 de nucleotide. [C.55]
Este cunoscut faptul că plantele sintetiza superior oleic, linoleic și acidul linolenic și au enzime capabile să efectueze dehidrogenarea unui circuit secvențial într-o direcție de la o grupare carboxil la gruparea metil terminală. Animalele mai mari pot sintetiza numai acidul oleic. Cu toate acestea, animalele sunt enzime sisteme de extensie cu lanț și deshidratare, făcând posibilă conversia linoleic și linolenic. furnizate cu alimente, în acizi polenoici cu un lanț mai lung. de exemplu în acidul arahidonic, precum și în acizii cu compoziția C224. C22 e - [c.197]
Pentru a replica ADN-ul mitocondrial la mamifere, lanțul scurt în buza D se prelungește mai întâi. Regiunea dispărută a lanțului original L devine mai lungă și extinde buclele D. Extinderea continuă până când ajunge la un punct la o distanță de aproximativ 61% din lungimea inelului. Replicarea acestei zone relevă punctul de origine al lanțului L deplasat. Acest situs inițiază sinteza lanțului H, care continuă de-a lungul matricei L monocatenare deplasate în direcția opusă față de sinteza lanțului L. Datorită întârzierii la începutul acestei sinteze, lanțul H este sintetizat numai cu 30-40% din lungimea inelului până când sinteza lanțului L este terminată. Ca rezultat, o singură moleculă de inel dublu-catenar și o moleculă inelară sunt eliberate. care conține un spațiu (decalaj), care rămâne parțial monocatenar până la terminarea sintezei lanțului H. În fine, lanțurile noi sunt cusute împreună. care devin covalent închise. [C.405]
În procesul de replicare, structura dublu catenară a ADN se desface local în mai multe locuri simultan. Din aceste locuri, replicarea merge în ambele direcții până când se întâlnesc site-urile replicatoare. Noul lanț este sintetizat cu ADN polimerază și observate la toate punctele de asamblare polimer Corectură polaritate merge de la W terminus a unui lanț la capătul său 5 ', o catenă complementară este sintetizată în 5 -> 3. În procesul complex de replicare ADN interactioneaza factori care cuprind ADN factorii polimeraze și originea componentei de replicare este responsabil pentru derularea locală a lanțului de ADN dublu (vezi. figura). [C.311]
Molecula de ADN este sintetizat în 5 - 3 (nucleotide alăturat la Z polinucleotide grup -hidroxil), dar polimeraza ADN clivat procariotelor lanț în 3 până la 5 (figura 11.6.). Există dovezi puternice în favoarea existenței unui mecanism de tăiere eronat atașat [c.339]
Fig. 24.39. Dacă rezoluția este scăzută, ADN-ul pare să fie 5 -> 3 pentru un lanț fiică și 3 -> 5 pentru altul. De fapt, ambele lanțuri sunt sintetizate în direcția 5 -> 3. așa cum se arată în Fig. 24.40.
Deoarece firele de ADN din duplex sunt antiparalerale, este evident că direcția de răsucire a helixului dublu în timpul replicării coincide cu direcția sintezei ADN pentru un singur lanț de matrice. dar opusă direcției de sinteză a ADN-ului pe matricea complementară (Figura 31). Ego înseamnă că numai pe una din lanțurile de matrice poate fi continuată sinteza ADN-ului. Cum se sintetizează ADN-ul pe a doua matrice Se arată că ADN-ul este sintetizat prin fragmente relativ scurte, numite fragmente [c.53]
După ce primerul se formează în direcția 53, se formează un fragment ADN. Un număr mare este sintetizat pe lanțul întârziat al unor astfel de fragmente. și se numesc fragmente Okazaki. Magnitudinea lor în procariote este de aproximativ 1000 de nucleotide, în eucariote - de trei ori mai puțin. [C.452]
Acum. este posibilă trasarea unei furci replicative cu toate proteinele care acționează acolo (Figura 33). Duplexul moleculei parentale este dezlănțuit de două chelikase - Rep și DnaB - în primima. Regiunile cu o singură catenară acoperă în mod cooperativ proteina 58B. Holoenzima ADN polimerazei III se deplasează de-a lungul uneia dintre lanțurile matricei în direcția deschiderii furcii și sintetizează firul ADN principal. Pe celălalt lanț de matrice, în aceeași direcție, se plimbă un primoxome. Din când în când, inclus în compoziția primei [c.56]
ADN polimeraza extinde acest lanț ARN, folosind trifosfații deoxiribonucleozidici pentru sinteza fragmentelor re-ligate. Sinteza are loc de-a lungul ambelor lanțuri în direcțiile indicate în ecuația (15-3). Mai mult, capetele de ARN de semințe sunt separate. Pauzele din lanțul sintetizat sunt umplute prin lucrul suplimentar cu polimerază și inciziile sunt ligate sub acțiunea ligazei. Conform acestui mecanism. un lanț poate fi sintetizat continuu de-a lungul întregii lungimi, iar celălalt trebuie să fie format discret, prin atașarea fragmentelor de replicare. Cu toate acestea, în unele organisme, ambele lanțuri pot fi sintetizate discret. [C.199]
Cu un prieten din același lanț. Datorită acestei descoperiri, a fost posibil să se arate că una din lanțurile ADN se repetă continuu în direcția S3, adică în direcția de mișcare a furcii replicative, acest lanț este numit cel care conduce. Celălalt lanț este sintetizat intermitent cu formarea fragmentelor scurte, de asemenea datorită adăugării de noi monomeri la capătul 3, adică În direcția opusă mișcării furcii replicative. Apoi, fragmentele de Okaucas cu ajutorul enzimelor se combină între ele, formând al doilea lanț fiică. numita întârziere (Figura 28-10). După cum sa arătat mai târziu, fragmentele Okaaki se formează nu numai în celulele bacteriene, ci și în cele animale. deși în cele din urmă sunt mult mai scurte, lungimea lor nu depășește două sute de resturi de nucleotide. [C.904]
Eliminarea supraaglomerării moleculelor de ADN este efectuată de către sivele sau proteine de relaxare. Apoi, cu participarea ADN polimerazei, sunt sintetizate noi lanțuri de polinucleotide. Enzima catalizează legarea trifosfatului de mononucleozid la grupa terminală liberă a lanțului 3-OH al ADN-ului și astfel. sinteza are loc în direcția de la capătul 5 până la capătul 3 al lanțului polinucleotidic. De aceea, pe una din circuitele tamponului replicativ, noul lanț este sintetizat continuu, deoarece matricea ADN-ului este neîntreruptă. În centrul activ al tuturor polimerazelor ADN și ARN [c.350]
Fig. 13.1. A. În furculița replică, trăsăturile de sinteză ale fiecăreia dintre cele două lanțuri ADN depind de polaritatea lanțului. Sinteza lanțului principal în direcția 5 3 are loc continuu. Pentru a sintetiza un lant cu polaritate opusă, este necesară formarea constantă a regiunilor noi de însămânțare. B. Lanțul întârziat este sintetizat prin fragmente relativ mici (fragmente de Okaucasia), pentru inițierea cărora este necesară formarea preliminară a primerilor de ARN scurt.
ADN polimeraza autocorecție catalizează polimerizarea nucleotidelor pe ambele lanțuri helix ADN în direcția 5 3, copiind matricea cu un grad ridicat de precizie. Deoarece cele două fire ale dublului helix ADN sunt aptiparale, numai unul dintre cele două lanțuri poate fi sintetizat continuu în direcția S3 (se numește cea mai importantă). Un alt lanț întârziat este sintetizat sub formă de fragmente scurte, în conformitate cu principiul coaserii înapoi cu un ac. ADN polimeraza cu auto-corecție este incapabilă de a începe o nouă sinteză a lanțului. Prin urmare, molecule scurte de primeri de ARN sunt folosiți pentru a marca fragmente ale lanțului de ADN cu întârziere. care sunt eliminate ulterior - ele sunt înlocuite de ADN. [C.300]
Cunoscând toți participanții la proces, putem începe acum să luăm în considerare reacțiile chimice care au loc în sinteza polipeptidelor. și anume reacțiile implicate în traducerea efectivă. În ciuda faptului că acest proces continuă continuu de la început până la sfârșit, de obicei au loc trei etape de inițiere, alungire și terminare. Luând în considerare fiecare dintre etapele de sinteză a ARNm ghidată a lanțului polipeptidic. trebuie să ținem seama de cele două proprietăți principale ale acestui proces. În primul rând, lanțurile polipeptidice sunt sintetizate într-o direcție de la capătul amino la capătul carboxi (Figura 3.37). În acest caz, gruparea carboxil a porțiunii deja formate a catenei polipeptidice este cuplată la amino-fuppo din următorul aminoacid de adiție printr-o legătură peptidică. Se poate întâmpla. [C.145]
Fig. 24.40. Reprezentarea schematică a furcii de replicare. Ambele lanțuri DCC sunt sintetizate în direcția 5 -> 3. Lanțul este sintetizat în mod continuu, iar lanțul înapoi este sintetizat sub formă de fragmente scurte (fragmente de Okaucasia).
Când se replică ADN-ul, două peples de o dublă helix sunt țesute și divergente pe măsură ce noii Pepeni sunt sintetizați. Fiecare peptidă parentală servește ca model pentru formarea unui nou lanț complementar. În acest fel. Replicarea ADN-ului este semiconservativă - fiecare moleculă fiică primește un lanț al moleculei de ADN părinte. Replicarea ADN este un proces complex. în realizarea cărora sunt implicate multe proteine. inclusiv ADN polimerază de trei tipuri și ADN ligază. Precursori activi ai sintezei ADN - patru deoxi-ribonucleozid-5-trifosfați. Lanțul nou este sintetizat în direcția 5 -> 3. Această sinteză se realizează prin atacul nucleofil al atomului intern de fosfor al următorului deoxinucleozid trifosfat de către capătul 3-hidroxil al lanțului de sămânță. Cel mai important, ADN peste lipază catalizează formarea unei legături fosfodiesterol numai dacă baza următoarei nucleotide este complementară bazei lanțului de șablon. Cu alte cuvinte, ADN-polimerazele sunt enzime direcționate prin matrice. ADN-polimerazele I, II și III au de asemenea activitate 3 -> 5-exonucleazei. care crește fiabilitatea replicării prin eliminarea reziduurilor necomplementare. ADN-polimerazele I și III conțin, în plus, activitate de 5 -> 3 nuclează, care joacă un rol important în mecanismele replicării și reparației ADN. [C.43]
Activitatea biologică a proteinelor este adesea strâns legată de organizarea înaltă a structurii. și organismele vii sintetizează proteinele conformației cerute, care se dovedesc de multe ori metastabile (adică din toate structurile posibile, nu cele mai stabile). Sub influența încălzirii. valorile extreme ale pH-ului sau mulți reactivi chimici, proteinele pierd adesea conformația lor biologică necesară, transformându-se în unități structurale alese neorganizate și pierzând activitatea biologică. Acest proces se numește denaturare. Cel mai faimos exemplu este o schimbare în structura albului de ou în timpul încălzirii și structura cărnii în timpul gătitului. În ultimul caz, prelucrarea culinară conduce la o simplificare semnificativă a procesului de digestie a cărnii, deoarece legăturile de proteine sunt eliberate în timpul denaturării. care în carnea brută sunt dificil de accesat pentru enzimele proteolitice ale tractului digestiv. Cu o astfel de denaturare, ca urmare a desfășurării lanțurilor de proteine, sunt expuse grupuri hidrofobe. în starea normală direcționată în partea centrală a moleculei de proteină. Interacțiunea dintre regiunile hidrofobe eliberate de un număr de molecule localizate cauzează coagularea proteinei denaturate. [C.303]
Leuchs a remarcat că anhidridele pierd dioxidul de carbon când sunt expuse la urme de apă și formează polimeri. Dar această observație nu a atras atenția până când Kachalsky și alți chimiști au început să desfășoare cercetări ample în această direcție. Poli-a-aminoacizii cu înaltă moleculară s-au sintetizat din hidruri de carboxi M de aproape toți aminoacizii naturali. Un număr de copolimeri au fost, de asemenea, preparați în care aminoacizii de impurități sunt distribuiți aleatoriu de-a lungul lungimii lanțului polipeptidic. [C.712]
Etapa I - sinteza elongație a ADN-ului este format din două aparent identice, dar diferă brusc mecanismul sintezei si final catene pe ambele catene ADN materne. Sinteza lanțului principal începe cu sinteza primerului (cu ajutorul primasei) la punctul de origine al replicării. apoi primer dezoxiribonucleotide alăturat ADN polimerazei III sinteza decurge în continuare în mod continuu, după etapa a furcii de replicare. Sinteza lanțului de întârziere, în contrast, se desfășoară în direcția opusă mișcării furcii de replicare și începe fragmentar. Fragmentele oricând sintetizate separat, începând cu sinteza unui primer care poate fi transferat la fragmentul finit folosind unul dintre factorul proteină de replicare la punctul de plecare al fragmentului ulterior biosinteză este în direcția opusă celei de fragmente de sinteză. Elongația este terminată prin separarea primerilor oligoribonucleotidici, combinarea fragmentelor ADN individuale cu ligazele ADN și formarea unui lanț ADN fiică. Nu putem exclude, cu toate acestea, posibilitatea sintezei de conjugat și mecanismul de coordonate si final șuvițe de polimerazele ADN-ului, precum și cu participarea tuturor Primus complexe. [C.486]
Ribosomii se mișcă în direcția 5 -> 3 de-a lungul lanțului mRNA, fiecare ribozom lucrează independent, sintetizând o proteină separată. Polisoma, în felul ăsta. permite asigurarea unei viteze mari de translație a unui ARNm unic (a se vedea Figura 14.11). [C.530]
Noul ADN este sintetizat in vitro întotdeauna în direcția 5 - 3. Cu toate acestea, există dovezi că, in vivo reduplicată ambele lanțuri - una în direcția 5 - 3, cealaltă în direcția 3 - 5. Okazaki și colaboratorii [190] soluție propusă pentru această contradicție, presupunând existența [c.547]
Fig. 3.10. Reprezentarea schematică a genei structurale procariote. Sunt indicate promotorul (p), situsul de inițiere a transcripției și direcția sa (săgeată orizontală), regiunea de terminare a transcrierii. Recunoscută de ARN polimeraza (I). Mai întâi, ARNm (transcripția) este sintetizat pe ADN ca șablon, apoi se efectuează sinteza lanțului de proteine (traducere).
Proprietățile oricărei proteine depind de conformația sa, care la rândul ei este determinată de secvența de aminoacizi. Unii aminoacizi din lanțul polipeptidului joacă un rol-cheie în determinarea specificității. stabilitate termică și alte proprietăți ale proteinei, astfel încât înlocuirea unei singure nucleotide în gena care codifică proteina poate conduce la includerea aminoacizilor, rezultând o scădere a activității sale, sau, dimpotrivă, pentru a îmbunătăți unele dintre proprietățile sale specifice. Odată cu dezvoltarea tehnologiei ADN recombinant, a devenit posibil să se producă înlocuiri specifice în genele clonate și să se obțină proteine care conțin aminoacizii doriți la locurile date. Această abordare a fost numită mutageneză direcționată. În mod obișnuit, gena de interes pentru cercetător este clonată în ADN-ul fagului M13. Forma ADN monocatenară a acestui fag este copiată utilizând un primer oligonucleotidic. sintetizate în acest mod. astfel încât o nucleotidă specifică să fie inserată în gena țintă. Celulele E. coli sunt apoi transformate cu ADN dublu catenar M13. O parte din particulele de fagă produse în celule poartă o genă care conține mutația dorită. Astfel de particule sunt identificate prin inserarea unei gene mutante într-un vector de expresie. sintetizează proteina și determină activitatea acesteia. Modificările genelor clonate pot fi de asemenea făcute utilizând plasmide sau PCR. De obicei, nu se știe în avans ce [c.175]
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: