Biologi i

Eukaryote genomer er mye mer komplekse og større i størrelse enn prokaryote genomer. Det menneskelige genomet har tre milliarder basepar per haploid sett med kromosomer, og 6 milliarder basepar replikeres under s-fasen av cellesyklusen. Det er flere opprinnelser til replikering på det eukaryotiske kromosomet; mennesker kan ha opptil 100 000 opprinnelser til replikering. Replikasjonshastigheten er omtrent 100 nukleotider per sekund, mye langsommere enn prokaryotisk replikering. I gjær, som er en eukaryot, finnes spesielle sekvenser kjent Som Autonomt Replikerende Sekvenser (ARS) på kromosomene. Disse tilsvarer opprinnelsen til replikasjon i E. coli.antallet DNA-polymeraser i eukaryoter er mye mer enn prokaryoter: 14 er kjent, hvorav fem er kjent for å ha store roller under replikering og har blitt godt studert. De er kjent som pol α, pol β, pol γ, pol δ og pol ε

de essensielle trinnene for replikering er de samme som i prokaryoter. FØR replikering kan starte, MÅ DNA gjøres tilgjengelig som mal. Eukaryotisk DNA er bundet til grunnleggende proteiner kjent som histoner for å danne strukturer kalt nukleosomer. Kromatinet (komplekset MELLOM DNA og proteiner) kan gjennomgå noen kjemiske modifikasjoner, slik AT DNA kan være i stand til å glide av proteinene eller være tilgjengelig for enzymene I DNA-replikeringsmaskineriet. Ved opprinnelsen til replikering blir et prereplikasjonskompleks laget med andre initiatorproteiner. Andre proteiner rekrutteres deretter for å starte replikasjonsprosessen (Tabell).

en helikase som bruker energien FRA ATP hydrolyse åpner DNA-helixen. Replikasjonsgafler dannes ved hver replikasjonsopprinnelse når DNA vikles. Åpningen av den doble helixen forårsaker overvikling, eller supercoiling, i DNA foran replikasjonsgaffelen. Disse er løst med virkningen av topoisomeraser. Primere dannes av enzymet primase, OG VED hjelp AV primeren KAN DNA pol starte syntese. Mens den ledende strengen kontinuerlig syntetiseres av enzymet pol δ, syntetiseres den bakre strengen av pol ε. En glidende klemme protein kjent SOM PCNA (Proliferating Cell Nuclear Antigen) holder DNA pol på plass slik at DEN ikke glir AV DNA. RNase h fjerner rna-primeren, som deretter erstattes MED DNA-nukleotider. Okazaki-fragmentene i laggingstrengen sammenføyes etter utskifting AV RNA-primere MED DNA. Spaltene som forblir er forseglet AV DNA ligase, som danner fosfodiesterbindingen.i Motsetning til prokaryote kromosomer er eukaryote kromosomer lineære. Som du har lært, kan enzymet DNA pol bare legge til nukleotider i 5′ til 3 ‘ retningen. I den ledende strengen fortsetter syntesen til slutten av kromosomet er nådd. PÅ den laggende strengen syntetiseres DNA i korte strekker, som hver er initiert av en separat primer. Når replikasjonsgaffelen når slutten av det lineære kromosomet, er det ikke noe sted for en primer å bli laget FOR DNA-fragmentet som skal kopieres på slutten av kromosomet. Disse endene forblir dermed uparede, og over tid kan disse endene bli gradvis kortere ettersom cellene fortsetter å dele seg.endene av de lineære kromosomene er kjent som telomerer, som har repeterende sekvenser som ikke koder for noe bestemt gen. På en måte beskytter disse telomerer genene fra å bli slettet som celler fortsetter å dele seg. Hos mennesker gjentas en seks baseparsekvens, TTAGGG, 100 til 1000 ganger. Oppdagelsen av enzymet telomerase (Figur) bidro til forståelsen av hvordan kromosomendene opprettholdes. Telomerase-enzymet inneholder en katalytisk del og en innebygd rna-mal. Den festes til enden av kromosomet, og komplementære baser TIL RNA-malen legges på 3 ‘ – enden AV DNA-strengen. Når 3 ‘ enden av lagging strand mal er tilstrekkelig langstrakt, DNA polymerase kan legge nukleotidene komplementære til endene av kromosomene. Dermed blir endene av kromosomene replikert.

Telomerase er vanligvis aktiv i bakterieceller og voksne stamceller. Det er ikke aktivt i voksne somatiske celler. For sin oppdagelse av telomerase og dens handling, Mottok Elizabeth Blackburn (Figur) Nobelprisen For Medisin og Fysiologi i 2009.

Telomerase og Aldring

Celler som gjennomgår celledeling fortsetter å ha sine telomerer forkortet fordi de fleste somatiske celler ikke gjør telomerase. Dette betyr i hovedsak at telomereforkortelse er forbundet med aldring. Med bruk av moderne medisin, forebyggende helsetjenester, og sunnere livsstil, den menneskelige levetid har økt, og det er en økende etterspørsel for folk å se yngre og har en bedre livskvalitet som de blir eldre.I 2010 fant forskere at telomerase kan reversere noen aldersrelaterte forhold hos mus. Dette kan ha potensial i regenerativ medisin.1 Telomerase-mangelfulle mus ble brukt i disse studiene; disse musene har vevsatrofi, stamcelleutmattelse, organsystemfeil og svekket vevsskaderespons. Telomerase-reaktivering hos disse musene forårsaket forlengelse av telomerer, reduserte DNA-skade, reverserte nevrodegenerasjon og forbedret funksjonen til testikler, milt og tarm. Telomerreaktivering kan derfor ha potensial for behandling av aldersrelaterte sykdommer hos mennesker.

Kreft er preget av ukontrollert celledeling av unormale celler. Cellene akkumulerer mutasjoner, sprer seg ukontrollert, og kan migrere til forskjellige deler av kroppen gjennom en prosess som kalles metastase. Forskere har observert at kreftceller har betydelig forkortet telomerer og at telomerase er aktiv i disse cellene. Interessant, først etter at telomerer ble forkortet i kreftcellene, ble telomerasen aktiv. Hvis virkningen av telomerase i disse cellene kan hemmes av legemidler under kreftbehandling, kan kreftcellene potensielt stoppes fra videre deling.

Difference between Prokaryotic and Eukaryotic Replication
Property	Prokaryotes	Eukaryotes
Origin of replication	Single	Multiple
Rate of replication	1000 nucleotides/s	50 to 100 nucleotides/s
DNA polymerase types	5	14
Telomerase	Not present	Present
RNA pol iii							DNA pol III

seksjonssammendrag

replikering i eukaryoter starter ved Flere opprinnelser Til Replikering. Mekanismen er ganske lik prokaryoter. En primer er nødvendig for å initiere syntese, som deretter forlenges AV DNA-polymerase som det legger nukleotider en etter en til den voksende kjeden. Den ledende strengen syntetiseres kontinuerlig, mens den laggende strengen syntetiseres i korte strekker som kalles Okazaki-fragmenter. RNA-primerne erstattes MED DNA-nukleotider; DNA forblir en kontinuerlig streng ved å knytte DNA-fragmentene MED DNA-ligase. Endene av kromosomene utgjør et problem som polymerase er i stand til å utvide dem uten en primer. Telomerase, et enzym med en innebygd rna-mal, utvider endene ved å kopiere rna-malen og utvide den ene enden av kromosomet. DNA polymerase kan deretter utvide DNA ved hjelp av primer. På denne måten er endene av kromosomene beskyttet.

Gjennomgå Spørsmål

Gratis Respons