Replikation

Vilka faser finns för celldelnig? I vilken sker replikationen?

G1:

S- Replikation av genom

G2:

M: MItos, cellen delar sig

Vad är replikation?

Kopiering av hela genomet

Hur adderas nukleotider till DNA strängen?

Nukleotider adderas en i taget → DNA polymeras prövar olika nukleotider tills basparning blir rätt → katalyserar syntes av kovalent bindning mellan nukleotid och OH på DNA strängens 3’ ände.

Energi för att bilda kovalent bindning: Hydrolys av två fosfat från trifosfatnukleotiden (3→ 1)

Vilket enzym katalyserar syntes av DNA strängen?

DNA polymeras

Vad är detta?

Replikationsgaffel

• Har assymteri (leading och lagging strand)

• Där DNA syntesen sker

• Två ursprungliga DNA stärngar separeras

Vad är det här?

RNA primer: Skapas av enzymet primas

DNA polymeras behöver RNA primer → kunna syntetisera DNA strängen

RNA primer: Komplimenterande RNA sekvens, sedan kan DNA polymeras “fortsätta"

Leading strand

Syntetiserar kontunierligt → behöver endast en primer i början av replikationsgaffeln

Lagging strand

Syntetiseras baklänges (5’ → 3’) → behöver flera primers som läggs på ju mer DNA öppnas

• Okazakifragment→ enzymerb,bland annat nukleaser tar bort RNA nukleotid → DNA polymeras fyller i lucka → DNA ligas foar samman fragment (kräver ATP)

Vad gör DNA helikas?

• Separerar DNA sträng → bryter H bindning mellan komplementära kvävebaser

• Ori har oftast A och T → endast två vätebindningar → mindre starkt → krävs mindre energi att bryta

• Helikas → hydrolyserar ATP → driver konformationsändring → gör att den kan röra sig längst DNA och dela DNA strängen

Vad driver DNA helikas?

ATP hydrolys

Vad är funktionen av single strand binding proteins?

Proteiner som binder till enkelsträng efter helikas har delat dubbelsträng → basparar inte med sig själv eller att två enkeltsträngar börjar baspara med varandra

Vilket sätt som börjar på e kan man rätta till om DNA polymeras har gjort fel?

3’ → 5’ Exonukleasaktivitet:

När DNA polymeras sätter på fel nukleotid → svårare att sytetisera vidare pga geometrin blir fel

Direkt efter fel nukleotid bundit kovaletn → ände på ny sträng släpper från “original sträng” hamnar tillslut på andra sätet → proof reading site → nukleotid tas bort → tillbaka till polymering site

Hur vet cellen vart replikationen ska starta?

ORI- Origin of replication→

Plats på genomet där replikationen påbröjas → ofta A och T kvävebas sekvens → nedast 2 H-bind → enklare för helikas att bryta bindningar

• Bildas två replikationsgafflar vid ett ori → börjar syntetisera DNA åt båda hållen

• Flera ORI hos människan → när replikationsgafflar möts slutar DNA pol att syntetisera → ligas fogar samman strängarna → replikationen går mycket fort (flera delar av DNA replikeras samtidigt)

Vilka två säten finns på DNA polymeras?

Polymeringssäte. Sker syntes av DNA

Edit säte/ proof reading säte: Borttagning av en nukleotid som satts på FEL av DNA pol

Singel DNA strand bindning protein: Sätter sig på enkeltsträngat DNA efter helikas har öppnat DNA helixen → sträng inte basparar med sig själv eller varandra!

Den gröna?

Clamp loader:

• Proteinkomplex

• Uppgift → positionera sliding clamp rätt runt DNA strängen

• 
  

Den gula?

Sliding clamp:

• Protein som sitter runt DNA

• Uppgift → hålla fast DNA polymeras vid DNA strängen

• DNA pol rör sig längst DNA sträng → utan sliding clam → faller lätt av

Hur fungerar sliding clamp och clamp loader?

1. Clamp loader binder fri sliding clamp → öppnar sliding clamp → så den kan binda runt DNA

2. Clamp loader placerar sliding clamp vid 3’ ände RNA primer

3. Clamp loader hydrolyserar ATP → släpper sliding clamp → sliding clamp bind hårdare till DNA

4. DNA pol binder till sliding clamp → börjar syntes av DNA

Topoisomeras I

Problem: Helikas delar på DNA sträng → DNA helix vriden → helikas måste tvinna ut vridning för att kunna dela strängar → DNA bakom helikas utvinnat → DNA framför helikas blir ännu mer tvinnat

• Blir svårare för helikas att sära på DNA ju mer tvinnat det blir efter

Topoisomeras

• Bryter kov bind mellan fosfat + OH på EN sträng → Top 1 bildar kov bind till fosfat

• DNA helix på båda sidor om denna byrtningen kan rotera för den motsatta strängen sitter med enekelbindning → DNA kan tvinna ut sig

• Reversibel reaktion → när Top 1 bryter sin kov bindning → energi för att skapa ny kov bind mellan OH + fosfat i DNA

• 
  

Topoisomeras II

Problem: Två nysyntetiserade strängarna kan linda in sig i varandra

Topoisomeras II:

• Hittar där två DNA helixar korsar varandra → bryter en kov bindning mellan OH och fosfat på båda strängarna i ENA helixen → andra DNA helixen kan passera igenom “öppningen” → Top II ser till av kov bind mellan fosfat + OH bildas igen

• Kräver ATP!!!

Vilka typer av kromatin finns?

Eukromatin:

• Inte lika hårt packat → enkelt för RNA pol att trnaskribera → gener som är nödvändiga för cellen kan transkriberas → genuttryck

Heterokromatin

• Konstitutivt: Mkt hårt packat DNA, packas aldrig upp → finns inga gener t.ex centromer + telomerer

• Fakutativ: Finns gener, men ej nödvändiga för specifika cellen → kommer inte transkriberas → olika gener är aktiva i olika celler

Innan celldelning → DNA mkt hårt packat → sker ingen transkription

Se telomer och ecntromer i bok samt pp

Se sista sättet DNA kan rättas om DNA pol har syntetiserat fel!