FUNCȚIA AUTOCATALITICĂ A MATERIALULUI GENETIC (REPLICAREA ADN-ului)

No Comments on FUNCȚIA AUTOCATALITICĂ A MATERIALULUI GENETIC (REPLICAREA ADN-ului)

Funcția autocatalitică a ADN-ului se referă la replicarea AND-ului, adică la procesul de dublare a cantității de ADN dintr-o celulă. Acest proces are loc doar în etapa S (de sinteză) a interfazei.

Replicarea ADN  (funcţia autocatalitică a ADN) sau biosinteza lui se face după modelul semiconservativ. După acest model rezultă două molecule fiice bicatenare, fiecare având o catenă polinucleotidică veche (matriţă) şi una nou sintetizată. 

Replicarea macromoleculei de ADN începe prin ruperea legăturilor de hidrogen dintre cele două catene. Cele două catene se desfac ca un fermoar şi fiecare catenă veche adiţionează nucleotide pe bază de complementaritate, refăcându-se structura dublu catenară a fiecărei molecule fiice.

Etapele replicării ADN-ului sunt:

  1. Iniţierea replicării;
  2. Alungirea sau elongaţia;
  3. Terminarea replicării.

 

  1. Iniţierea replicării (ordinea intrării în funcţie a enzimelor care fac polimerizarea ADN) :

Prima enzimă ce acţionează este o endonuclează (1) care produce  niște tăieturi sau crestături la nivelul catenelor. În aceste tăieturi pătrund ADN helicazele (2) şi rup punţiile de hidrogen, despărţind cele două catene şi dând naştere unui ochi de sinteză. Pentru a putea acţiona în continuare ADN polimeraza este nevoie de prezenţa unui primer care are o grupare 3’-OH liberă. Primerul este sintetizat de către primază (3) şi este alcătuit din 6-10 ribonucleotide la eucariote şi din 10-60 ribonucleotide la procariote.

La procariote iniţierea replicării are loc într-un singur punct de pe molecula bicatenară de formă circulară a ADN-ului – punct denumit originea replicării (ORI ) şi se desfăşoară bidirecţional (în ambele sensuri)

La eucariote replicarea începe în puncte de iniţiere diferite. În acest fel macromolecula de ADN conţine mai multe unităţi de replicare numite repliconi şi se desfăşoară bidirecţional din fiecare origine.

  1. Elongaţia: constă în sinteza noii catene imediat după primer prin adăugarea de nucleotide pe bază de complementaritate cu matriţa, proces catalizat de enzima ADN polimeraza (4).

În replicare intervine ADN polimeraza III la procariote şi ADN polimeraza delta (d) – la eucariote.Ambele enzime iniţiază repliarea numai după o secvenţă scurtă ribonucleotidică numită primer, sintetizat de către primază.

Enzima se deplasează numai în direcţia 3’—– 5’ pe ambele catene matriţă, determinând polimerizarea noilor catene numai în direcţia 5’—– 3’ .

La procariote, catena care se sintetizează de pe catena matriţă cu orientare 3’—– 5’ poartă numele de catenă conducătoare, iar catena care se sintetizează antiparalel este denumită catenă decalată.

Sinteza catenei conducătoare se desfăşoară continuu, în timp ce sinteza catenei decalate se desfăşoară pe fragmente Okazaki, adică discontinuu.

La eucariote, în loc de catena conducătoare se foloseşte denumirea de catenă înaintată, iar în loc de catenă decalată – catenă întârziată.

  1. Terminarea alungirii sau replicării:

Fragmentele Okazaki ale catenei decalate sunt legate cu ajutorul ADN ligazelor (5) pentru a se realiza o catenă fiică continuă, dar asamblarea catenei decalate necesită îndepărtarea primerului ribonucleotidic cu ajutorul ADN polimerazei I (6) care deşi este o polimerază are şi activitate exonucleazică în direcţia 5’—3’ (îndepărtând ribonucleotidele din primer) şi face înlocuirea lui cu o secvenţă corespunzătoare de deoxiribonucleotide.

 

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *