Quá trình nhân đôi ADN, phân biệt sinh vật nhân thực và sinh vật nhân sơ
Quá trình nhân đôi - tổng hợp ADN
Mô hình sao chép ADN sợi kép : vi khuẩn và sv nhân thực
QUÁ TRÌNH NHÂN ĐÔI CỦA ADN Ở SV NHÂN SƠ
1. Các thành phần tham gia :
+ ADN khuôn
+ Điểm khởi đầu sao chép : chỉ một trình tự khởi đầu sao chép duy nhất : 245 cặp bazơnitơ giàu A=T dễ biến tính để tách thành các mạch đơn.
+ Các loại prôtêin tham gia sao chép:
- DnaA : Gắn vào điểm khởi đầu sao chép và khởi đầu sao chép .
- DnaC : Tạo phức với DnB ,thúc đẩy DnB liên kết với ADN.
- REP và DnB : giãn xoắn ADN
- IHF và FIS : Prôtêin liên kết ADN
- TBP: dừng chạc sao chép
- SSB : ngăn cản hai mạch ADN liên kết bổ sung
+ Các nuclêôtit: deoxyribonucleotide triphotphat và ribonucleotide triphotphat :
- các đơn vị cấu trúc nên ADN
- cung cấp năng lượng cho quá trình sao chép ( VD : ATP, GTP…)
+ Các enzim:
- Gyraze: ( một loại topoisomerase II ) : gỡ rối ADN và tháo xoắn
- Helicase: giãn xoắn phân tử ADN sợi kép
- ADN primase : tổng hợp đoạn ARN mồi
- ADN ligase : nối các đoạn Okazaki
- ADN polimerase : 5 loại :
* ADN polimerase I: tổng hợp ADN, thay thế đoạn mồi ARN, đọc sửa.
* ADN polimerase II: sửa chữa ADN.
*ADN polimerase III: tổng hợp AND chính, đọc sửa.
* ADN polimerase IV và V : sửa chữa ADN.
2. Nguyên tắc của quá trình sao chép :
+ Nguyên tắc bổ sung: A = T , G = X
+ nguyên tắc bán bảo tồn
Sự hình thành chuỗi polinucleotit như sau :
3. Các bước của quá trình sao chép :
+ Sự khởi đầu sao chép :
- Prôtêin DnA gắn vào vị trí khởi dầu sao chép, làm giãn xoắn đồng thời làm gãy các liên kết hiđro giữa các cặp bazơnitơ, có sử dụng năng lượng ATP.
- DnB và DnC vào vị trí khởi đầu sao chép hình thành phức hệ khởi đầu sao chép gồm : DnA, DnB, DnC.
- Phức hệ các enzim helicase, gyrase và protein SSB : làm giãn xoắn và phân tách hai mạch đơn của phân tử ADN sợi kép làm khuôn.
+ Sự hình thành phức hệ tạo ARN mồi ( primosome):
Enzim ADN primase gắn vào và hình thành nên primosome: tức tạo ARN mồi ở đầu 5’ của mỗi đoạn ADN mới được tổng hợp cũng như đầu 5’ ở mỗi doạn Okazaki.
<+ Tổng hợp mạch ADN dẫn đầu ( mạch được tổng hợp liên tục ):
- Chiều mạch mới đang được tổng hợp ( 5’ 3’ ) thuận chiều với hoạt động của ADN polymerase nên chỉ cần 1 đoạn ARN mồi duy nhất.
- ADN pol III sẽ gắn vào vị trí đoạn mồi này và xúc tác phản ứng kéo dài chuỗi ( bằng việc lắp ráp các nu vào đầu 3’ theo NTBS ) cho đến khi kết thúc mạch ADN làm khuôn.
+ Tổng hợp mạch ADN theo sau ( mạch được tổng hợp gián đoạn ):
- Đoạn ARN mồi được tổng hợp nhờ phức hệ primosome
- Mạch ADN khuôn quay ngược 1800 và gắn vào phức hệ ADN pol III và phức hệ enzim này xúc tac phản ứng kéo dài chuỗi.
- Quá trình kéo dài chuỗi tiếp diễn đến khi ADN pol III hoàn thành việc kết nối khoảng 1000 – 2000 nu và tiếp cận được đầu 5’ của đoạn Okazaki phía trước.
- ADN pol III rời khỏi mạch kkhuôn và protein SSB cũng được giải phóng ra khỏi mạch khuôn.
- Khi quá trình tổng hợp ADN xảy ra ở đoạn Okazaki tiếp theo, ngày càng có nhiều protein SSB gắn vào phía sau enzim ADN polymerase trên mạch khuôn được dùng tổng hợp sợi theo sau.
- Sau khi protein SSB gắn vào mạch ADN khuôn , phức hệ primosome sẽ xúc tác việc tổng hợp một đoạn ARN mồi mới , và theo sau là đoạn ADN được tổng hợp nhờ ADN pol III. Cứ như vậy chu kỳ tổng hợp các đoạn Okazaki tiếp diễn.
- Khi tích luỹ được nhiều đoạn Okazaki ( có ít nhất 2 doạn Okazaki ) E. ADN pol I hoạt động : loại bỏ ARN mồi và bổ sung nu vào đầu 3’ của một đoạn Okazaki.
- E. ADN ligaze sử dụng NAD+ để xúc tác phản ứng hình thành liên kết photphodieste giữa hai đoạn Okazaki liền kề.
QUÁ TRÌNH NHÂN ĐÔI CỦA ADN Ở SV NHÂN THỰC
- Giống với quá trình nhân đôi của ADN ở SV nhân sơ ở nguyên lý hoá sinh và sinh học phân tử.
- Khác nhau chủ yếu do tổ chức hệ gen của SV nhân thực phức tạp hơn và ADN phân bố trên nhiều NST khác nhau.
Nguồn: sưu tầm*
Xem thêm
Các dạng bài tập di truyền quần thể
Sửa lần cuối bởi điều hành viên:
