BIOKMIA S MOLEKULRIS BIOLGIA
DNS SZERKEZETE, DNS REPLIKCI,
2013
A DNS SZERKEZETE
Pauling Watson & Crick
A DNS vza
DNS ketts spirl: kt antiparalel polimerszl
Dezoxiribonukleinsav = Polimer
Nukleotid: dezoxiribz+bzis+P = Monomer
Komplementer bzisok. A-T (2H), G-C(3H)
NUKLEINSAVAK
DNS s RNSDNS s RNS
A DNS ptegysgei a nukleotidokp gy g
DezoxiRibonukleinSavPolimer, kt polinukleotid szl pti felo e , po u eo d s p e
Gerinct: foszfodiszter ktssel sszekapcsolt dezoxiribz (5 C atomos cukor) egysgek adjkatomos cukor) egysgek adjk
A DNS kt szlat a bzisok kztt kialakult hidrognhidak tarjk sszessze.
Bzisok N tartalm heterociklusos molekulk
purin bzisok: adenin, guanin pirimidin bzisok: timin, citozin
A DNS FELPTSEA DNS FELPTSE
-Cukor s bzis atomjainak jszmozsa
-a polimer szl polaritsa: 5a polimer szl polaritsa:
-5 ------------3 vg 23
4
1
-A kt polinukleotidszl antiparalel lefuts
H-HIDAK A TIMIN S ADENIN KZTTtimin adenin
C1
C1dezoxiribz
dezoxiribz
H-HIDAK A CITOZIN S GUANIN KZTTcitozin guanin
CC1
C1dezoxiribz
dezoxiribz
H-HIDAK A PIRIMIDIN S PURIN BZISOK KZTT
d i ibd i ib CC dezoxiribzdezoxiribz C1C1
A DNS KT ANTIPARALEL LNCT H-HIDAK KTIK SSZE
A DNS ketts hlixt H-hidak stabilizljk
A DEOZXIRIBONUKLEINSAVA DEOZXIRIBONUKLEINSAVSZERKEZETESzokatlan formkSzokatlan formk
A B DNS SZERKEZETE
NAGY ROK KIS ROKNAGY ROK
DNS SZERKEZETEK
B A Z
DNS SZERKEZETEKDNS SZERKEZETEK
Tulajdonsg A B ZMenetirny jobb jobb balyBzispr / fordulatMenetemelkeds (nm)
j~112,46
j10,43,40
124,56Menetemelkeds (nm)
tmr (nm)Ismtld egysg
2,462,55
1 bzispr
3,402,37
1 bzispr
4,561,84
2 bzisprIsmtld egysgNukleotidkonformci
1 bzispranti
1 bzispranti
2 bzispranti Cszn Gkonformci szn G
DNS SZERKEZETEK
B ZBB
antianti
Z
szn
KONFORMCIK
Kereszt alak DNS
DENATURLSDENATURLSS
RENATURLSRENATURLS
A DNS REPLIKCI S A SEJTCIKLUSSEJTCIKLUS
G1-fzis: elkszlet a DNS replikcira
S-fzis: DNS replikci
G2-fzis: elkszlet a mitzisra G1M
M-fzis: mitzis SG2
M
G2
DNS SZINTZIS(REPLIKCI)(REPLIKCI)
A DNS REPLIKCI JELLEMZIA DNS REPLIKCI JELLEMZI
SzemikonzervatvSzemikonzervatv Helikzok szerepe RNS primerek Replikcis orig kijellsep g j A szubsztrtok: dNTP-k
Templtot (mintt) ignyelnek Templtot (mintt) ignyelnek A szintzis irnya: 5 3 Segdproteinek szksgesek Topoizomerzok szksgesek Topoizomerzok szksgesek
A DNS SZEMIKONZERVATV REPLIKCIJA
A DNS REPLIKCI JELLEMZIA DNS REPLIKCI JELLEMZI
Helikzok szerepe SSB fehrjk Replikcis buborkReplikcis bubork
A DNS dupla hlix felnylik a replikcis origonl. Segdfehrjk
A DNS dupla hlix felnylik a replikcis p g g j
mkdnek kzre: helikzok elvlasztjk a kt szlat, SSBk megakadlyozzk a szlak
origonl.
g ysszetapadst (hibridizlst). Az gy ltrejtt egyszeres szl DNSek templtknt szolglhatnak
egyszeres szl DNSek templtknt szolglhatnak a szintzishez.
a szintzishez.
A DNS REPLIKCIA DNS REPLIKCIJELLEMZI
Replikcis villa DNS polimerz (DNS fgg DNS polimerz) Templtot (mintt) ignyelnek Primz:RNS primerekPrimz:RNS primerek Vezetszl szintzise : folyamatosan Kslekedszl szintzise darabokban
M t i t i i 5 3 Mert a szintzis irnya: 5 3
k l k d l
kslekedszl 5
kslekedszl
55
5
vezetszlvezetszl
A DNS REPLIKCIA DNS REPLIKCIJELLEMZI
Replikcis villa DNS polimerz (DNS fgg DNS
polimerz)polimerz)(DNS polimerz III, DNS polimerz )
Templtot (mintt) ignyelnek Primz (RNS polimerz):RNS primerek Vezetszl szintzise :folyamatosan Kslekedszl szintzise darabokban k l k d l vezetszlKslekedszl szintzise darabokban Mert A szintzis irnya: 5 3 A kt replikcis villa ellenttes irnyba
mozog
kslekedszl vezetszl
mozog vezetszl kslekedszl
A DNS REPLIKCIA DNS REPLIKCIJELLEMZI
Okazaki fragmentek gkapcsolsa:
Egy enzim kivgja a RNS primert ( DNS polimerz Iprimert ( DNS polimerz I, Ribonuklez H)
Egy msik DNS polimerz
Okazaki fragmentek
Egy msik DNS polimerz megszintetizlja a hinyz DNS szakaszt (DNS polimerz I DNS polimerz )I, DNS polimerz )
DNS ligz sszekapcsolja (NAD ATP terhre)(NAD, ATP terhre)
Cssz kapocs (PCNA)
A kt szlon dolgoz DNS polimerz szoros kzelsgben van, ehhez a ksleked szlnak vissza kell kunkorodni=gy mozoghat a replikcis villa egy irnybavilla egy irnyba
Eukariotkban a replikcis origkat egy nagy protein k l i i f l ORC (O i ikomplex ismeri fel, az ORC (Origin Recog-nition Complex).
A MCM (Mi i h
Prokariota: egy replikcis origo
Az MCM (Minichro-mosome Maintenance Proteins) szintn szksges
TopoizomerzokTopoizomerzok
Replikci sorn keletkez feszltsgeket szntetik meg
Topoizomerz I DNS egyik lnct hastja tmenetileglnct hastja tmenetileg
Topoizomerz II. DNS mindkt lnct hastja tmenetileg
A DNS CSOMAGOLSA
ProkaritkbanProkaritkban
CIRKULRIS DNS
Relaxlt Szuperheliklis
DNS SZUPERHLIX
A DNS CSOMAGOLSA
EukaritkbanEukaritkban
KROMOSZMA
KOMOSZMA
CENTROMRACENTROMRA
KROMATID
A NUKLEOSZMA HISZTON MAGJA
A NUKLEOSZMA SZERKEZETE
A NUKLEOSZMKAT SSZEKT H1 HISZTON S KAPCSOL RGI
SZOLENOID SZERKEZET (NUKLEOFILAMENT)
A DNS FELTEKEREDSE
DNS- PROTEIN KLCSNHATS
Mutcik
DNS hibajavtsDNS hibajavts
2009
TMAVZLATTMAVZLAT
Defincik a mutcik tpusa Defincik, a mutcik tpusa A mutcikat kialakt tnyezk A mutcik kvetkezmnyei Hipermutcik s programozott mutcikp p g DNS hibajavt mechanizmusok
MUTCI
DNS molekula
A kl tidA nukleotid szekvencia
megvltozsa
DNS molekulat it k ta mutcit kveten
DNS HIBAJAVTSDNS HIBAJAVTS
DNS
A DNS-HIBK JAVTSA Az egyik szl psge szksges hozz, klnben
nincs templt (hiba eltti)
A hibt replikci eltt kell kijavtani, klnben rgzlrgzl
Minl tbb s minl tbbszr megy vgbe Minl tbb s minl tbbszr megy vgbe mutci, annl nehezebb kijavtani
A csrasejtek mutcii rkldnek, a testi sejtek mutcii funkciikat krosthatjkutc u c at os t atj
A protoonkognek (Ras, Myc) s p g ( , y )tumorszupresszorok (Rb, p53,p21) mutcii kontrolllatlan sejtosztdshoz vezetnek
A MUTCIT KIALAKT TNYEZK
Replikcis hibamismatch inzerci-delcimismatch, inzerci delci
Fizikai mutagneksugrzs, UV
Kmiai mutagnek Kmiai mutagnekbzis analgok, dezaminl-, alkill-, interkalld szerek
J DNSMISMATCH
TEMPLT DNS
NUKLEOTID KIVLASZTS
DNS POLIMERZDNS POLIMERZ
Hibaellenrzs
Utols nukleotidUtols nukleotidbzisprPOLIMERZ GYZPOLIMERZ GYZ
Utols nukleotidnem bzisprpEXONUKLEZ GYZ
REPLIKCIS HIBA I.
Replikci
Mutci a DNSl k lbReplikcis
hiba
molekulban
REPLIKCIS HIBA II.
Replikci
Replikcis csszs InzerciReplikcis csszseredmnye
MUTAGNEK HATSA
Replikci
MutciMutciMutci a DNSmolekulban
Eltr nukleotid molekulban
Mutci
nukleotidbepls
MUTAGNEK HATSA
TautomerTautomereltolds
keto-timin enol-timinketo timin
adenin helyett guaninguanin
bepls
TautomerTautomereltolds
amino- imino-adenin adenin
timinin helyett citozincitozin
bepls
BZISPROK AZ 5-BROMOURACILLAL SZEMBENBZISPROK AZ 5 BROMOURACILLAL SZEMBEN
5-Bromouracilketo forma
5-Bromouracilenol formaadenin guanin
AZ 5-BROMOURACIL MUTAGN HATSA
T t
Tautomerizciketo forma
Tautomer eltolds
5-bromouracilinzerci
Mutci
d iadenin
dezaminlsdezaminls
h tihypoxantin
ETHIDIUM BROMID
DNS MOLEKULHOZ KAPCSOLD FESTK
MUTAGN HATS
Ethidiumbromid
-N-GLIKOZIDOS KTS H HATSRABEKVETKEZ HIDROLZISEBEKVETKEZ HIDROLZISE
hidrolzis bzis kivgs
A MUTCIK KVETKEZMNYEI
A GENETIKAI KD HASZNLATBANTRTN VLTOZSOKTRTN VLTOZSOK
eltr aminosaveltr aminosav
azonos korai
stopkodon tovbbolvasaminosav
stopkodons
HIPERMUTCIHIPERMUTCI
norml hib j t
hipermutcihibajavts
b i hibbzishiba
DNS HIBAJAVTS
1. Hibs bzis eltvolts
2. Hibs nukleotid eltvolts
3. Mismatch hibajavts3. Mismatch hibajavts
1. Hibs bzis kivgsHibs bzis
2. Hibs nukleotid kivgsHibs nukleotid
J DNSMISMATCH
TEMPLT DNS
3. Mismatch hibajavtsSpecilis fehrjk ellenrzik a DNS jonnan szintetizldott szlt s kijellik a mismatch-eket. A templt szl metillva van.p
Exonuklez eltvoltja a hibs DNS-t.
A DNS polimerz kijavtja a hinyt A ligza hinyt. A ligz sszekapcsolja a vgeket.
AJNLOTT IRODALOM
dm-Dux-Farag-Fss-Machiovich-Mandl-Smegi:g gORVOSI BIOKMIA 331-353. oldalSzerkesztette: dm VeronikaM di i 2006Medicina, 2006
BIOKMIA S MOLEKULRIS BIOLGIA SILABUSZBIOKMIA S MOLEKULRIS BIOLGIA SILABUSZNegyedik kiads 2004Szerkesztette: Fss Lszl4. FEJEZET Aradi Jnos: A DNS replikci s hibajavts
Top Related