Сельскохозяйственная биотехнология-стр.107

Новая цепь ДНК синтезируется в направлении 3’ ->5\ Как уже отмечалось, для репликации необходимо локальное расплетение двойной спирали в той области, где ДНК в данный момент служит матрицей для синтеза дочерних нитей ДНК- Эта расплетенная часть молекулы называется репликативной вилкой. Ее можно наблюдать, если во время репликации на короткое время добавить радиоактивные («меченые») предшественники ДНК и экспонировать молекулы ДНК на рентгеновской пленке. Такое мечение ДНК называется импульсным. Таким образом, репликация сопровождается перемещением репликативной вилки вдоль молекулы ДНК и синтезом новых цепей на каждой из старых. Но цепи ДНК антипараллельны, и логично предположить, что одна из дочерних цепей растет в направлении 5’->3’, а другая - в противоположном, 3’ ->5’.

Поскольку молекула ДНК несимметрична, для репликации в двух направлениях нужно два различных фермента репликации- две ДНК-полимеразы. Одна из них наращивает цепь ДНК в направлении 5’-»3\ и тогда каждый очередной мономер (дезоксирибонуклеозидтрифосфат) обеспечивает сам себя энергией для присоединения к растущей цепи (носителем энергии является трифосфатная группа). Такой рост на полимерной цепи называется «ростом с хвоста». Другая полимераза наращивает цепь «с головы», т. е. присоединяет новый мономер к богатому энергией 5’-концу растущей цепи. Этот мономер, в свою очередь, использует свой трифосфат для присоединения следующего нуклеозидтрифосфата.

Однако у прокариот и у эукариот обнаружены, выделены и охарактеризованы (см. ниже) только 5’-»3’ ДНК-полимеразы. Возникает проблема синтеза другой цепи ДНК. Для ее решения существенную роль сыграли эксперименты по импульсному включению метки во время синтеза ДНК. Если метка дается на очень короткие промежутки времени, она включается в ДНК, синтезированную в последний момент. Мечеными оказываются те области новых цепей, которые расположены сразу за репликативной вилкой. Исследования размеров меченой ДНК показали, что при репликации бактериальной ДНК сначала на некоторое время образуются фрагменты длиной 1000-2000 нуклеотидов. Эти фрагменты назвали по имени их первооткрывателя - фрагменты Оказаки. При репликации эукариотической ДНК длина фрагментов Оказаки составляет 100-200 нуклеотидов. Было также показано, что синтез фрагментов идет в направлении от 5’ к З’-концу, и впоследствии они соединяются в длинные цепи ДНК. Так возникло представление, согласно которому синтез ДНК на обеих матрицах идет в направлении 5’->3’ (от хвоста к голове). Но на одной из цепей новая ДНК синтезируется непрерывно, а на другой- фрагментами, стыкующимися в единую полимерную молекулу. Первая из цепей называется лидирующей, другая - отстающей (рис. 2.5). Таким образом, на отстающей нити синтез идет в направлении 5’-»3\ а сама цепь растет в направлении 3’->5’. Это напоминает шитье «иголкой назад».

Другие материалы

Микробиологические основы технологии шампанизации вина-стр.197

В табл. 41 приводятся данные по изменению активности дыхания и брожения дрожжей, культивируемых на различных производственных субстратах. У дрожжей, культивируемых на субстрате с добавлением ферментированного ликера, активность брожения повышалась в 2,5 раза и дыхания - в 1,5 раза.

Максимальную физиологическую активность проявляли дрожжи, когда в субстрате использовался ликер, выдержанный с дрожжами при -5 °С, что обусловлено более глубоким автолизом при отрицательных температурах и активацией ферментных комплексов при выбросе клеточного содержимого в субстрат.

Таблица 41