Johan Dahlin
e1f922c195
3.6 KiB
Initiering och terminering av DNA-replikation i eukaryota celler Den eukaryota replikations-gaffeln DNA-helikaset: CMG helikaset -bestĂ„r av tre delar: MCM, Gins och Cdc45 Det enkelstrĂ€ngsbindande proteinet: Replication protein A (RPA) Den eukaryota replikations-gaffeln DNA polymeraset pĂ„ leading strand: DNA-polymeras epsilon âą 3â to 5â exonukleas aktivitet (proof-reading) âą Arbetar tillsammans med clamp (PCNA) DNA polymeraset pĂ„ lagging strand: DNA-polymeras delta âą 3â to 5â exonukleas (proof- reading) âą Arbetar tillsammans med clamp (PCNA) Sliding clamp: PCNA Primaset finns inte med pĂ„ bilden! I eukaryota celler Ă€r primaset ett kombi- enzym: DNA-polymeras alfa-primas âą Startar DNA replikation pĂ„ bĂ„de leading och lagging strand, men lĂ€mnar sedan. âą Har bĂ„de primas aktivitet och DNA polymeras-aktivitet âą Syntetiserar en kort RNA-primer och sedan 20 nt DNA. âą Sedan ersĂ€tts DNA pol alfa-primas av antingen DNA pol epsilon eller DNA pol delta DNA-polymeras alfa-primas PCNA Sliding clamp â ökar processiviteten hos DNA-polymeras delta och epsilon, genom att förhindra att de lĂ€mnar DNA- templatet. Sitter som en ring runt DNA. FjĂ€rlisexantem En autoimmun sjukdom med antikroppar mot antigener i cellkĂ€rnan (ANA â antinukleĂ€ra antikroppar). Antikroppar mot PCNA Ă€r mycket vanligt vid SLE . Cellcykeln DNA-replikation sker endast i S-fas Allt DNA replikeras en gĂ„ng i varje cell-cykel. DNA-replikation startar frĂ„n origins of replication. âą Humana genomet Ă€r 3 x 109 bp âą 30 000 origins âą AvstĂ„nd mellan origins Ă€r 50 â 300 kb Origin recognition complex âą Binder till eukaryota origins of replication âą Ett komplex som bestĂ„r av 6 proteiner som sitter bundna till origin under hela cellcyklen. Hur pĂ„börjas DNA replikation? TvĂ„ rekryterings faktorer hjĂ€lper ORC att locka till sig DNA helikaset MCM. âą ORC Ă€r bundet till origin genom hela cellcykeln âą Vid aktivering rekryteras först tvĂ„ laddningsfaktorer (Cdc6 och Cdt1) till ORC. âą Cdc6, Cdt1 och ORC laddar sedan MCM-helikaset pĂ„ DNA i en ATP-beroende process. âą Laddning av MCM sker i G1 Reglering av initiering under cellcykeln (1). âą CDK Ă€r proteinkinaser som reglerar cellcykelns progression. âą I S-fas stiger mĂ€ngden av cyklin- beroende kinas (CDK). âą CDK stimulerar laddning av Cdc45 och GINS pĂ„ MCM. De tre proteinerna bildar tillsammans. bildar det CMG-helikaset. Cdc45 och Gins laddas, MCM-helikastet aktiveras Reglering av initiering under cellcykeln (2). âą CMG-helikaset smĂ€lter DNA vid origin of replication. âą DNA polymeras alfa-primas laddas och kan starta bidirektionell replikation. âą Viktigt att separera laddningen av MCM- helikaset frĂ„n dess aktivering! PĂ„ det viset sĂ€kerstĂ€lls att DNA-replikation endast initieras en gĂ„ng under cell- cykeln. Problem vid DNA-replikation Hur kan Ă€ndarna pĂ„ linjĂ€rt DNA replikeras? Vi mĂ„ste ju ha en RNA-primer? Detta Ă€r ett klassiskt problem. reverse Ăndarna pĂ„ kromosomer kallas telomerer! Dessa blir allt kortare med tiden i de flesta av vĂ„r kropps celler. NĂ€r de försvinner dör cellen! Celler kan dĂ€rför bara dela sig ett visst antal gĂ„nger! GĂ€ller inte cancerceller och stamceller, som kan fortsĂ€tta dela pĂ„ sig och deras telomerer förkortas inte! Hur gĂ„r det till? Det finns s.k. âomvĂ€nt transkriptasâ â enzymer som kan syntetisera DNA med RNA som mall. Enzymet telomeras förlĂ€nger kromosomĂ€ndar. Sker genom att lĂ€gga till en kort, repeterad sekvens pĂ„ 6 nt. Enzymet Telomeras Ă€r ett omvĂ€nt transkriptas. Har med sig en egen RNA molekyl som den anvĂ€nder som mall för att syntetisera en kort DNA strĂ€cka om och om igen. Aktivt telomeras finns t.ex. i stamceller och i cancerceller.