Bilgi

E.coli DNA replikasyonunda açık kompleks nedir?

E.coli DNA replikasyonunda açık kompleks nedir?



We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

E.coli DnaB helikaz, replikasyonun kromozomal orijininden ( oriC ) replikasyonun başlatılması için esastır ve in vivo olarak altı DnaC ATPase proteini monomeri ve altı ATP molekülü ile bir protein kompleksi olarak bulunur (Wickner ve Hurwitz, 1975; Lanka ve Schuster, 1983). oriC'de DNA replikasyonunun başlatılması, bakteriyel DnaA başlatıcı proteinin çoklu moleküllerinin 9 bp'lik tekrarlara (DnaA kutuları) bağlanmasıyla başlar. Bu bağlanma, yakındaki AT açısından zengin dizilerin kararsızlaşmasını teşvik eder, bu da DNA çift sarmalının çözülmesine ve bir açık kompleks.

Arthur Kornberg, Tania A. Baker (muhtemelen bu terimi icat eden yazarlar), Google ve Google.Scholar'ın DNA Replikasyonuna baktım, ancak herhangi bir tanıma rastlamadım.

aslında nedir?


Cümlenin kendisi aslında açık kompleks: DNA çift sarmalının DnaA proteinleri sayesinde çözülmesiyle oluşan yapıdır.

Bu bağlanma, yakındaki AT açısından zengin dizilerin istikrarsızlaşmasını teşvik eder, bu da DNA çift sarmalının çözülmesine ve açık bir kompleksin oluşumuna neden olur.

Ben de bir kağıt bulduma Arthur Kornberg'in kendisi tarafından ortaklaşa yazılan ve yazarların kendilerini "açık kompleks" olarak tanımladıkları yer:

AT açısından zengin bölgede bir 13-mer'in üç ardışık tekrarı, E. coli'nin ve uzaktan ilişkili Enterobacteriaceae'nin benzersiz replikasyon orijini için esastır. Bu yinelenen diziler, delesyon analizi ve başlatıcı dnaA proteini tarafından ilk dupleks açma bölgesi olarak endonükleazlara duyarlılıklar ile tanımlanır. Bu "açık kompleks", optimum oluşum ve stabilite için ATP ve %38 gerektirir.

birkaç kağıt varM.Ö aynı şekilde "açık kompleks" kullananlar.

Referanslar:

a David Bramhill, Arthur Kornberg, E. coli kromozomunun orijininde replikasyonun başlangıcında yeni dizilerde dnaA proteini tarafından dubleks açma, Cell, Cilt 52, Sayı 5, 1988, Sayfa 743-755, ISSN 0092-8674, http: //dx.doi.org/10.1016/0092-8674(88)90412-6. (http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/0092867488904126)

B Ozaki, Shogo, et al. "Çoğaltma orijininde ATP-DnaA'ya bağlı açık kompleks oluşumu için ortak bir mekanizma." Biyolojik Kimya Dergisi 283.13 (2008): 8351-8362. (http://www.jbc.org/content/283/13/8351.full)

C Mukhopadhyay, Gauranga, et al. "P1 plazmid replikasyonunun kökeninde konak başlatıcı DnaA tarafından açık kompleks oluşumu." EMBO dergisi 12.12 (1993): 4547. (https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC413885/)


Bir açık kompleks RNA polimeraz ve bir DNA zincirinin kompleksidir (antisens iplik). Kapalı zincir ise RNA plomerazın DNA'nın her iki zincirine de bağlı olduğu anlamına gelir.

prosedür: RNA Polimeraz önce kapalı kompleksi oluşturur.

Sonra açık kompleks çift ​​sarmallı DNA iki sarmalına ayrıldığında oluşturulur.


14.5 Ökaryotlarda DNA Replikasyonu

Bu bölümün sonunda aşağıdakileri yapabileceksiniz:

  • Ökaryotlarda ve prokaryotlarda DNA replikasyonu arasındaki benzerlikleri ve farklılıkları tartışın
  • DNA replikasyonunda telomerazın rolünü belirtin

Ökaryotik genomlar, prokaryotik genomlardan çok daha karmaşık ve daha büyüktür. Ökaryotlar ayrıca bir dizi farklı doğrusal kromozoma sahiptir. İnsan genomunun her haploid kromozom seti için 3 milyar baz çifti vardır ve hücre döngüsünün S fazı sırasında 6 milyar baz çifti kopyalanır. Her bir ökaryotik kromozom üzerinde birden çok replikasyon orijini vardır, insanlar genom boyunca 100,000'e kadar replikasyon orijinine sahip olabilir. Replikasyon hızı, prokaryotik replikasyondan çok daha yavaş, saniyede yaklaşık 100 nükleotittir. Bir ökaryot olan mayada, kromozomlar üzerinde otonom replikasyon dizileri (ARS) olarak bilinen özel diziler bulunur. Bunlar, replikasyonun kökenine eşdeğerdir. E. koli.

Ökaryotlardaki DNA polimerazların sayısı prokaryotlardakinden çok daha fazladır: 14 tanesi bilinmektedir, bunlardan beşinin replikasyon sırasında önemli rolleri olduğu bilinmektedir ve iyi çalışılmıştır. pol olarak bilinirler α, pol β, pol y, pol δve pol ε.

Replikasyonun temel adımları prokaryotlardakiyle aynıdır. Replikasyon başlamadan önce, DNA'nın bir şablon olarak kullanıma sunulması gerekir. Ökaryotik DNA, nükleozom adı verilen yapıları oluşturmak için histonlar olarak bilinen temel proteinlere bağlanır. Histonlar, ökaryotlarda daha düşük replikasyon oranını hesaba katmaya yardımcı olan replikasyon işlemi sırasında çıkarılmalı ve ardından değiştirilmelidir. Kromatin (DNA ve proteinler arasındaki kompleks) bazı kimyasal modifikasyonlara uğrayabilir, böylece DNA proteinleri kaydırabilir veya DNA replikasyon mekanizmasının enzimleri tarafından erişilebilir olabilir. Replikasyonun başlangıcında, diğer başlatıcı proteinlerle bir replikasyon öncesi kompleksi yapılır. Helikaz ve diğer proteinler daha sonra replikasyon sürecini başlatmak için toplanır (Tablo 14.2).

Mülkprokaryotlarökaryotlar
replikasyonun kökeniBekarçoklu
replikasyon oranı1000 nükleotid/sn50 ila 100 nükleotid/s
DNA polimeraz türleri514
telomerazMevcut değilSunmak
RNA primerinin çıkarılmasıDNA pol IRNaz H
iplik uzamasıDNA pol IIIPol α, pol δ, pol ε
sürgülü kelepçesürgülü kelepçePCNA

ATP hidrolizinden gelen enerjiyi kullanan bir sarmal DNA sarmalını açar. DNA gevşerken her bir replikasyon orijininde replikasyon çatalları oluşur. Çift sarmalın açılması, çoğaltma çatalının önündeki DNA'da aşırı sarmaya veya aşırı sarmaya neden olur. Bunlar topoizomerazların etkisiyle çözülür. Primerler, primaz enzimi tarafından oluşturulur ve primer kullanılarak DNA pol senteze başlayabilir. Üç ana DNA polimeraz daha sonra dahil olur: α, δ ve ε. DNA pol α, her iki zincirdeki RNA primerine kısa (20 ila 30 nükleotid) bir DNA parçası ekler ve ardından ikinci bir polimeraza aktarır. Önde gelen iplik, pol enzimi tarafından sürekli olarak sentezlenirken ε, gecikmeli iplik pol tarafından sentezlenir δ. PCNA (çoğalan hücre nükleer antijeni) olarak bilinen kayan bir kıskaç proteini, DNA polünü DNA'dan kaymaması için yerinde tutar. Pol δ, gecikmeli iplik üzerindeki primer RNA'ya girerken, onu DNA şablonundan uzaklaştırır. Yer değiştiren primer RNA daha sonra RNase H (AKA flep endonükleaz) tarafından çıkarılır ve DNA nükleotitleri ile değiştirilir. Gecikmeli zincirdeki Okazaki fragmanları, RNA primerlerinin DNA ile değiştirilmesinden sonra birleştirilir. Kalan boşluklar, fosfodiester bağını oluşturan DNA ligaz tarafından kapatılır.

Telomer replikasyonu

Prokaryotik kromozomların aksine, ökaryotik kromozomlar doğrusaldır. Öğrendiğiniz gibi, DNA pol enzimi nükleotidleri yalnızca 5' ila 3' yönünde ekleyebilir. Önde gelen zincirde sentez, kromozomun sonuna ulaşılana kadar devam eder. Gecikmeli iplikte, DNA, her biri ayrı bir primer tarafından başlatılan kısa uzantılarda sentezlenir. Çoğaltma çatalı lineer kromozomun sonuna ulaştığında, gecikmeli ipliğin 5' ucundaki primeri değiştirmenin bir yolu yoktur. Kromozomun uçlarındaki DNA böylece eşleşmemiş halde kalır ve zamanla bu uçlara denir. telomerler, hücreler bölünmeye devam ettikçe giderek kısalabilir.

Telomerler, belirli bir geni kodlamayan tekrarlayan dizilerden oluşur. İnsanlarda, altı baz çiftli bir dizi olan TTAGGG, telomer bölgelerinde 100 ila 1000 kez tekrarlanır. Bir bakıma, bu telomerler, hücreler bölünmeye devam ederken genlerin silinmesini önler. Telomerler, kromozomların uçlarına ayrı bir enzim olan telomeraz (Şekil 14.16) tarafından eklenir ve bu enzimin keşfi, bu tekrarlayan kromozom uçlarının nasıl muhafaza edildiğinin anlaşılmasına yardımcı olur. Telomeraz enzimi, bir katalitik parça ve yerleşik bir RNA şablonu içerir. Kromozomun ucuna bağlanır ve RNA şablonuna tamamlayıcı DNA nükleotidleri, DNA zincirinin 3' ucuna eklenir. Gecikmeli iplik şablonunun 3' ucu yeterince uzadığında, DNA polimeraz, kromozomların uçlarına tamamlayıcı nükleotidleri ekleyebilir. Böylece kromozomların uçları kopyalanmış olur.

Telomeraz tipik olarak germ hücrelerinde ve yetişkin kök hücrelerde aktiftir. Yetişkin somatik hücrelerde aktif değildir. Elizabeth Blackburn, Carol W. Greider ve Jack W. Szostak (Şekil 14.16), telomerazı ve etkisini keşfetmeleri nedeniyle 2009 yılında Nobel Tıp ve Fizyoloji Ödülü'nü aldılar.

Telomeraz ve Yaşlanma

Hücre bölünmesine maruz kalan hücrelerin telomerleri kısalmaya devam eder çünkü çoğu somatik hücre telomeraz yapmaz. Bu, esasen telomer kısalmasının yaşlanma ile ilişkili olduğu anlamına gelir. Modern tıbbın, koruyucu sağlık hizmetlerinin ve daha sağlıklı yaşam tarzlarının ortaya çıkmasıyla birlikte, insan ömrü uzadı ve insanların yaşlandıkça daha genç görünmeleri ve daha iyi bir yaşam kalitesine sahip olmaları için artan bir talep var.

2010 yılında bilim adamları, telomerazın farelerde yaşa bağlı bazı durumları tersine çevirebileceğini buldular. Bunun rejeneratif tıpta potansiyeli olabilir. Bu çalışmalarda 2 telomeraz eksikliği olan fareler kullanıldı, bu farelerde doku atrofisi, kök hücre tükenmesi, organ sistemi yetmezliği ve bozulmuş doku hasarı tepkileri var. Bu farelerde telomeraz reaktivasyonu, telomerlerin uzamasına, DNA hasarının azalmasına, nörodejenerasyonun tersine çevrilmesine ve testis, dalak ve bağırsakların işlevinin iyileşmesine neden oldu. Bu nedenle, telomer reaktivasyonu, insanlarda yaşa bağlı hastalıkları tedavi etme potansiyeline sahip olabilir.

Kanser, anormal hücrelerin kontrolsüz hücre bölünmesi ile karakterizedir. Hücreler mutasyonları biriktirir, kontrolsüz bir şekilde çoğalır ve metastaz adı verilen bir süreçle vücudun farklı bölgelerine göç edebilir. Bilim adamları, kanserli hücrelerin telomerlerini önemli ölçüde kısalttığını ve bu hücrelerde telomerazın aktif olduğunu gözlemlediler. İlginç bir şekilde, ancak kanser hücrelerinde telomerler kısaldıktan sonra telomeraz aktif hale geldi. Telomerazın bu hücrelerdeki etkisi, kanser tedavisi sırasında ilaçlar tarafından engellenebilirse, kanserli hücrelerin potansiyel olarak daha fazla bölünmesi durdurulabilir.


Primozom

Moleküler biyolojide, bir primozom DNA replikasyonu sırasında tek sarmallı DNA üzerinde RNA primerleri oluşturmaktan sorumlu bir protein kompleksidir.

Primozom yedi proteinden oluşur: DnaG primaz, DnaB helikaz, DnaC sarmal yardımcısı, DnaT, PriA, Pri B ve PriC. Her replikasyon çatalında, primozom, DNA'nın önde gelen dizisinde bir kez ve gecikmeli DNA zincirinde her Okazaki fragmanını başlatarak tekrar tekrar kullanılır. Başlangıçta PriA, PriB ve PriC tarafından oluşturulan kompleks DNA'ya bağlanır. Daha sonra DnaB-DnaC sarmal kompleksi, DnaT ile birlikte bağlanır. Bu yapıya preprimozom denir. Son olarak, DnaG, tam bir primozom oluşturan ön primozoma bağlanacaktır. Primozom, bir DNA-RNA hibriti oluşturarak tek sarmallı DNA'ya 1-10 RNA nükleotidini bağlar. Bu RNA dizisi, DNA polimeraz III'ü başlatmak için bir primer olarak kullanılır. RNA bazları nihai olarak RNase H nükleaz (ökaryotlar) veya DNA polimeraz I nükleaz (prokaryotlar) tarafından DNA bazları ile değiştirilir. DNA Ligazı daha sonra iki ucu birleştirmek için hareket eder.

Meclisi Escherichia koli primozom, SSB kaplı tek sarmallı (8s) bir DNA üzerinde bir primozom toplanma bölgesinde (pas) hareket eden PriA, PriB, PriC, DnaB, DnaC ve DnaT olmak üzere altı protein gerektirir. Montaj, PriA ve PriB'nin ssDNA ve pas ile etkileşimleri ile başlatılır. PriC, DnaB, DnaC ve DnaT daha sonra primozomu vermek için PriAPriB-DNA kompleksi üzerinde hareket eder. [1]

Primozomlar, DNA replikasyon çatallarını aktive eden nükleoprotein gruplarıdır. Birincil rolleri, replikatif sarmalı tek sarmallı DNA'ya almaktır. İçinde tanımlanan "çoğaltma yeniden başlatma" primozomu Escherichia koli, tutuklanmış çoğaltma çatallarının yeniden etkinleştirilmesinde yer alır. PriA proteininin çatallı DNA'ya bağlanması, birleşmesini tetikler. PriA bakterilerde korunur, ancak primosomal partnerleri korunmaz. Bacillus subtilis'te, genetik analiz üç primosomal proteini, DnaB, DnaD ve DnaI'yi ortaya çıkarmıştır ve bu proteinlerde belirgin homologları yoktur. E. koli. Hem tutuklanmış replikasyon çatallarında hem de kromozomal kökende primozom işlevinde yer alırlar. DnaB ve DnaD proteinlerinin biyokimyasal analizimiz, primosome montajındaki rollerini ortaya çıkarır. Her ikisi de multimeriktir ve ayrı ayrı DNA'ya bağlanır. Ayrıca, DnaD, DnaB bağlama aktivitelerini uyarır. Tek başına DnaD ve DnaD/DnaB çifti, birkaç DNA substratı üzerinde B. subtilis'in PriA'sı ile spesifik olarak etkileşime girer. Bu, nükleoprotein düzeneğinin PriA, DnaD, DnaB düzeninde sıralı olduğunu gösterir. Tercih edilen DNA substratı, durmuş bir replikasyon çatalının rekombinasyonel onarımının bir ürünüyle yapısal olarak aynı olan, replike edilmemiş gecikmeli zincir ile tutuklanmış bir DNA replikasyon çatalını taklit eder.

  1. ^ Allen, GC Kornberg, A (1993). "Escherichia coli'de DNA replikasyonunun primozomunun montajı". J. Biol. kimyasal. 268: 19204–9. PMID8366072.

Bu biyokimya maddesi bir taslaktır. Vikipedi'yi genişleterek yardımcı olabilirsiniz.


GİRİŞ

‘Yaşam nedir?’ sorusunu yanıtlamak için önce canlı bir hücre yapmayı öğrenmeliyiz. Hücresel yaşamı inşa etmek için en az üç farklı adım keşfedilmiştir: minimal bir hücre (1,2) inşa ederek minimum genetik gereksinimlerin belirlenmesi, yapay genetik devreler sunarak canlı hücrelerin modifikasyonu (3) ve canlı hücrelerde sistemlerin yeniden yapılandırılması. saflaştırılmış elementler (4𠄷). Hücresiz protein ekspresyon teknolojisi, bu üç sentetik yaklaşımı birleştirir. Yapay genetik devreler, hücresiz protein ekspresyonu (8,9) ile sentezlenmiş, yeniden yapılandırma yaklaşımı, saflaştırılmış elementler (PURE sistemi) (6) tarafından minimum bir protein ekspresyon sisteminin yaratılmasıyla sonuçlanmış ve çeşitli biyolojik alt sistemler, bu yöntemler kullanılarak yeniden oluşturulmuştur. SAF sistem (10,11). Ancak, bu girişimler, tanımlanmış faktörlerden canlı hücrelerin yeniden yapılandırılmasında başarılı olmamıştır ve bu çalışmaların entegrasyonu başta olmak üzere birçok sorun çözülmeyi beklemektedir.

Bu sentetik çalışmaları entegre etmenin basit bir yöntemi, bir laboratuvar ortamında tanımlanmış unsurlardan oluşan ve merkezi dogma süreçlerinde birden çok kez ilerleyebilen sistem (Ek Şekil S1A). PURE sistemi, transkripsiyon ve çeviri için gerekli olan 𾄀 tanımlı öğeleri içerir. Escherichia koli, ancak bir DNA replikasyon sisteminden yoksundur (6). Bu nedenle, kromozomal DNA replikasyon sisteminin PURE sistemine ifadesi, yeniden yapılandırmak için anahtar bir yaklaşımdır. laboratuvar ortamında merkezi dogma döngüleri (Ek Şekil S1B).

Süreci E. koli kromozomal DNA replikasyonu aşağıdaki gibi gerçekleşir (Ek Şekil S2A) (12). DNA molekülleri kromozomal replikasyonun orijini üzerinde toplanır (oriC) ve iki DNA zincirini ayırın. DnaC, DnaB helikazını ayrılmış bölgeye yükler. Yüklenen DnaB, dubleks bölgeyi ayırırken 5′ ila 3′ yönünde hareket eder ve bir primaz (DnaG) alır. DnaG, DNA polimeraz III holoenzim (Pol III HE) ile uzama için RNA primerlerini sentezler. Bu elementlere ek olarak, DNA topoizomeraz ve DNA ligaz dahil olmak üzere çeşitli proteinler de replikasyon sistemi ile ilişkilidir. Bununla birlikte, yukarıda açıklanan beş protein, kromozomal tip DNA'nın replikasyonu için gereklidir. Bu noktada, A bölgesi tek iplikli DNA için replikasyon sistemi (ssDNA ABC primosome system) (13), kromozom tipi DNA replikasyonu için proteinlerin aktivitesini doğrulamak için iyi bir materyaldir. A-sitesi ssDNA, bir DnaA bağlanma bölgesine sahip olan bir saç tokası şeklinde dupleksli dairesel bir ssDNA'dır (Ek Şekil S2B). Kromozomal DNA'ya benzer şekilde, A bölgesi ssDNA, replikasyon için DnaA, DnaB, DnaC, DnaG ve Pol III HE gerektirir. A-site ssDNA'nın başarılı bir şekilde kopyalanması, kromozomal tipte bir DNA replikasyon sisteminin varlığını göstermelidir.

Bu çalışmada, merkezi bir dogma döngüsünü yeniden oluşturduk. E. koli PURE sistemi kullanılarak kromozomal tip bir DNA replikasyon sisteminin üretilmesiyle (Ek Şekil S1B). NS laboratuvar ortamında burada kurulan merkezi dogma döngüsü, çok yönlü merkezi dogma sisteminin yeniden oluşturulmasına yönelik temel bir çerçeve sağlar.


Kumsal

Daha önceki bir gönderide, lisans öğrencilerimizde eleştirel düşünmeyi teşvik etmek için sıklıkla kullandığımız bir sorunu tanımlamıştım. Sorun şu ki, nasıl E. koli kromozomunu kopyalamak için gereken süreden daha hızlı bölünür mü? [E. coli'de DNA Replikasyonu: Sorun]

DNA replikasyonunun her zaman bir replikasyon orijininde başladığını hatırlayın. Bakterilerde genellikle kromozom veya plazmit başına bir köken vardır. (Ökaryotik kromozomların çoklu kökenleri vardır.)

Replizomlar orijinde toplanır ve daha sonra bitiş bölgesinde buluşana kadar kromomomun etrafında zıt yönlerde hareket eder. Her replizom saniyede 1000 nükleotid hızında hareket eder ve bir replikasyonun tamamlanması yaklaşık 38 dakika sürer. Fakat E. koli 20 dakikada bir bölünebilir. İşte sorun bu.

Bir kaynağın ateşlenmesi düzenleyici proteinler tarafından kontrol edilir. Bu proteinler, orijin dizilerinde replizomların birleşmesini tetikler. Çoğumuz bu sorunla ilk karşılaştığımızda, sırayla meydana gelen olaylar açısından düşünürüz. Böylece bir kromozom kopyalanır, yavru kromozomlar ayrılır ve yeni bir replikasyon turu başlar.

Hücreler hızla bölündüğünde bu olmaz. Bunun yerine, geçerli çoğaltma döngüsü tamamlanmadan önce "gelecekteki kaynakta" yeni bir çoğaltma turu başlar. Herhangi bir anda, hücre içinde aynı anda DNA sentezleyen altı veya sekiz replikasyon çatalı olabilir.

Hücrenin her 20 dakikada bir bölünmesi için gereken tek şey, her 20 dakikada bir replikasyon turunun sona ermesidir. Bu, başlangıç ​​noktalarının her 20 dakikada bir ateşlendiği anlamına gelir. Kız kromozom yavru hücrelere ayrıldığında, bir sonraki hücre bölünmesine hazırlık olarak zaten kısmen kopyalanırlar.

Fossum ve ark. (2007), yakın tarihli bir makalede çözümü açıklar. EMBO Dergisi.

Escherichia coli bakterisi, bölünme döngüsü başına bir kez, tek bir kökenden (oriC), terminusa çift yönlü olarak kopyalanan tek bir kromozoma sahiptir (Kornberg ve Baker, 1992).Yavaş büyüyen bakterilerin hücre döngüsü, sırasıyla B, C ve D olarak adlandırılan bakterilerin G1, S ve G2/M fazları ile ökaryotik hücrelerinkine oldukça benzerdir (Boye ve diğerleri, 1996). E. coli (ve diğer bazı bakteriler) zengin ortamda çok hızlı büyüme yeteneğine sahiptir ve iki katına çıkma süresi 20 dakika kadar kısadır. Bununla birlikte replikasyon süresi uzundur ve kromozomu kopyalamak ve ayırmak için yaklaşık 60󈟆 dakika gereklidir. Bu nedenle, hızlı büyüme sırasında hücre döngüsü daha karmaşıktır (Şekil 1). Kız kromozomların (C+D) sentezlenmesi ve ayrılması için gereken süre bir nesil süresini aşarsa, önceki döngü tamamlanmadan önce yeni bir replikasyon döngüsü başlatılmalıdır (Cooper ve Helmstetter, 1968). Böylece, inisiyasyon 'ana' hücrede iki orijinde gerçekleşir. Kromozomun kopyalanması ve ayrılması için gereken süre iki nesli aşarsa, dört kökendeki 'büyükanne' hücresinde bile meydana gelebilir. İki veya dört orijindeki bu inisiyasyonlar, bölünme döngüsü başına bir olay olarak aynı anda meydana gelir (Skarstad ve diğerleri, 1986). E. coli ve Bacillus subtilis, çok çatallı replikasyon yapabilen iki bakteri örneği iken, Caulobacter crescentus gibi diğer bakteriler değildir. Ökaryotik hücreler üst üste binen döngülerle çoğalmazlar, ancak DNA replikasyonunu çoklu replikasyon orijinlerinde başlatırlar ve böylece genomun aynı kopyası üzerindeki çoklu çatallarla farklı türde bir multifork replikasyonu gerçekleştirirler (Diffley, 2004).

Şekil 1:Hızla büyüyen replikasyon paterni E. koli vahşi tip hücreler. Kromozomları (mavi çizgiler) ve kökenleri (siyah kareler) olan hücreler (sarı), hücre döngüsünün farklı aşamalarında replikasyon çatallarının ve kökenlerinin sayısını göstermek için şematik olarak çizilir. Bu örnekte, replikasyonun başlatılması, hücre bölünmesiyle (altta) aynı anda dört orijinde gerçekleşir. Bu nedenle genç bir hücre dört orijin ve altı replikasyon çatalı içerir (sol üst). Çoğaltma ilerledikçe, en eski çatal çifti sona ulaşır ve iki kardeş kromozom ayrılır. Hücre daha sonra dört orijin ve dört replikasyon çatalı içerir (sağ üst). Başlatma daha sonra tekrar 4 orijinde gerçekleşir ve hücre bölünmesi yaklaştıkça (altta) toplam 12 çatal veren 8 yeni çatal oluşturur. Hücreden hücreye değişkenlik olacağından, bazı hücreler bölünmeden önce sekiz orijini içerecekken, replikasyon başlamadan önce bölünen hücreler sadece iki orijini içerecektir (gösterilmemiştir). Bununla birlikte, kültürdeki hücrelerin çoğunluğu dört köken içerecektir.


Ders 7: Çoğaltma

Önceki derste nükleik asitleri tanıtmış olan Profesör Imperiali, şimdi replikasyon sürecinden başlayarak bilgi depolama ve bilgi transferindeki rollerine odaklanıyor.

Eğitmen: barbara imparatorluk

Ders 1: Hoş Geldiniz Giriş.

Ders 2: Kimyasal Bağlama.

Ders 3: Am Yapıları.

Ders 4: Enzimler ve Meta.

Ders 5: Karbonhidratlar a.

Ders 9: Kromatin Remode.

Ders 11:Hücreler, The Simpl.

Ders 16: Rekombinant DNA.

Ders 17: Genomlar ve DNA.

Ders 18: SNP'ler ve İnsan .

Ders 19: Hücre Trafiği.

Ders 20: Hücre Sinyali .

Ders 21: Hücre Sinyali .

Ders 22: Nöronlar, Eylem.

Ders 23: Hücre Döngüsü ve .

Ders 24: Kök Hücreler, Apo.

Ders 27: Lif'i Görselleştirme.

Ders 28: Lif'i Görselleştirme.

Ders 29: Hücre Görüntüleme Te.

Ders 32: Bulaşıcı Hastalık.

Ders 33: Bakteriler ve An.

Ders 34: Virüsler ve Karıncalar.

Ders 35: Üreme Kl.

BARBARA IMPERIALI: Öyleyse başlayacağız. Bu koreografisi karmaşık bir ders ama elimden gelenin en iyisini yapacağım çünkü bence doğada gerçekleştirilen, açıklamamız gereken oldukça şaşırtıcı şeyler var. Ve bunlardan biri, organizmaların tüm genomunu tek bir hamlede neredeyse mükemmel bir şekilde nasıl kopyalarız - bazen küçük hatalar olabilir - ve hızlı.

Bu yüzden birazdan bu sayılara değineceğiz. Ama her şeyden önce, sizi son bölümün, biyokimya bölümünün sonunda nerede olduğumuzun resmine geri getirmek istiyorum. Ve sonraki birkaç derste, merkezi dogma ve bilgi depolama ve bilgi aktarımı için nükleik asitlerin kullanımı ile ilgili konuları ele alacağız.

Ve bunu yapmadan önce, birkaç şeyi vurgulamak istiyorum, nükleik asitlerle ilgili biyokimya bölümünden hatırlamanız ve özetlemeniz gereken bazı terimler. Böylece nükleik asitler, baz eşleşmesi yoluyla tamamlayıcı çift sarmallar oluşturur ve bu baz eşleşmesi, nükleobazlar, bir pürinden bir pirimidine karşı hidrojen bağını içerir ve AT baz çifti, iki hidrojen bağı değerindedir. GC baz çifti, üç hidrojen bağı değerindedir.

Ve bunlar aslında hatırlanması gereken oldukça faydalı gerçekler çünkü bize çift sarmallı DNA'nın kararlılığını, onu ayırmanın daha kolay olduğu yerleri ve diğer özelliklerini anlatıyorlar. Bu yüzden akılda tutulması yararlı bir şey. Böylece, çift sarmallı DNA'da tam kaydı belirleyen pürin pirimidin çifti arasındaki baz eşleşmesi. Omurga birbirinden tam uzaklıktır çünkü her zaman küçük bir pirimidin ile çok daha büyük bir pürini birleştirirsiniz. Yani bu rahat hissetmen gereken bir şey.

Bileşenler paralel olmayan bir yönelimde düzenlenmiştir, bu nedenle bir uç 5 üssü 3 üssü çalıştırır. Diğer uç 3 asal ila 5 asal çalışır. Ve geçen sefer size, anti-paralel yönelimin paralel yönelimden önemli ölçüde daha kararlı olduğunu açıkça belirtmemize izin veren bir görüntü gösterdim, çünkü paralel organizasyondaki tüm bu büyük hidrojen bağlarını diğer her şeyden ayrı olarak iyi yapamazsınız. karmaşık hale gelir.

Özellikle bu derste hatırlamanız gereken bir diğer önemli şey de, bir nükleik asidin 3 asal ucuna yeni nükleotidler eklememizdir. Bu yüzden bu küçük adamı köşeye koyacağım. Bu riboz şekeridir. Nükleobazın eklendiği yer burası olurdu. Ve bu bir deoksi şeker, yani o karbonda ikame yok. Bu, tabanın olduğu tek konumdur. 2 konumu, deoksi olduğu yerde, 3 konumu. Ve bunların hepsi asal sayılardır. Unutmayın, şekerlerin asal sayıları vardır. Bazların kendileri, neden bahsettiğimizi ayırt etmek için asal olmayan sayılara sahiptir. Yani 3, 4, 5 ve hepsi asal.

Ve tek DNA zincirini büyüttüğümüzde, her zaman 3 asal uca yeni bir temel ekliyoruz. Bu önemli bir numaralandırma sistemidir. O tebeşir parçasını sevmiyorum. Bu yüzden her zaman 5 asaldan 3 asal'a büyürüz. Ve bugün tartışmayı sürdürürken bu sizin için önemli olacak.

Ve son olarak, çift sarmallı DNA'nın bir özelliği, proteinlerden oldukça farklı, bazen termal olarak veya pH ile erirsiniz ve genellikle yapılarını yeniden katlamak yerine bir araya topladıklarından güvenilir yapılarını yeniden oluşturmakta sorun yaşarsınız. Çift sarmallı DNA bir araya gelmez çünkü oldukça itici olabilecek tüm negatif yüklere sahiptir. Bu nedenle, çok fazla negatif yük konsantrasyonu olduğu için DNA iplikçiklerinin bu şekilde toplanması çok zor olacaktır. Bu, aynı tür yükler arasında itme olacaktır.

Böylece DNA ısıyla soyulabilir ve eşine sadık bir şekilde tamamlayıcı bir iplikçik yeniden tavlayacaktır. Altı, yedi, sekiz baz çiftine ulaştığınızda, bu, teller arasında hoş bir etkileşimdir ve aslına uygun olarak oluşur. Eğer tellerde bir hata varsa, çift sarmalın stabilitesi biraz daha az olacaktır ve bunu laboratuvarda yaptığımız fiziksel ölçümlerle ölçebiliriz. Böylece denatürasyonu veya termal erime sıcaklığını ölçebiliriz.

Yani biz bu işleme çift sarmallı DNA'yı ayırdıktan sonra yeniden tavlama diyoruz veya iki yapının bileşimi olan bir hibrit oluşturmak için hibridizasyon olarak da adlandırılıyor. Bu terimler oldukça birbirinin yerine kullanılmaktadır.

Tamam. Dolayısıyla, sonraki dört sınıfın hedefleri, nükleik asitlerin yapılarının gerçekte, geçirdikleri süreç türleri için nasıl tasarlandığını size göstermektir. Dolayısıyla DNA'nın replikasyonu, protein sentezi sürecinin başlatılması gerektiğinde bir DNA zincirinin tamamlayıcı haberci RNA'ya dönüştürülmesi, o ikinci adım.

İlk adıma çoğaltma denir. DNA'yı RNA'ya kopyaladığınızdaki ikinci adım, transkripsiyon olarak adlandırılır. Ve son olarak, haberci RNA'yı proteinlere çevirdiğinizde. Yani tamamen yeni bir dile geçmek, buna çeviri diyoruz. Ve bu derslerin temeli budur. Bu derslerde, haberci RNA'yı çekirdekten ayrılmadan önce biraz işlememiz gereken memeli hücresindeki daha karmaşık konular hakkında biraz bilgi var. Ve zamanı geldiğinde açıklayacağım. Demek dört ders için sıra bu.

Tamam. Şey, zaten sizinle nasıl eklediğinizde-- burada bahsetmiştim-- sitidin trifosfat, GTP, ATP, TTP eklediğinizde, bunlar aktifleştirilmiş nükleobazlar, yani onlar deoksi nükleosit trifosfatlar. Bunlar fosfat içerdikleri için nükleotidlerdir, ancak onları tarif ettiğimizde fosfat kısmından bahsedeceksek onlara nükleozid trifosfatlar diyeceğiz. Bunun muhtemelen hiç mantıklı olmadığını biliyorum. Herkes bununla iyi mi?

İçinde fosfat olan bir şeyi genel olarak tanımlıyorsanız, ona nükleotit diyorsunuz. Biraz daha spesifik olmak isterseniz, nükleosit diyorsunuz ve sonra kaç fosfat diyorsunuz. Tamam? Ve böylece yapı taşları için bir nükleosit trifosfat. Ve inanın bana, bunu her zaman yanlış anlıyorum ve öğrencilerim beni düzeltiyor. Bu yüzden, bu terminolojide mükemmel değilseniz bir sorunum yok.

Yani bunlar polimerizasyon için DNA'nın yapı taşlarıdır. Ve size 5'in asal ucundan nasıl büyüdüğünü gösterdim-- o sayı orada gösterilmiyor, ama burada gösterilmektedir-- ve siz 3'e asal uca eklersiniz. Ve gelenek, hatırlayın, bir DNA zincirini tanımladığımızda, çünkü onu 5'e 3'e asal yaparız, 5'i 3'e asal yaparız, böylece hepimiz tutarlı oluruz ve ne hakkında konuştuğumuzu biliriz.

Şimdi, izotopların kullanımını içeren iki deneyden bahsetmek istiyorum çünkü bunlar, replikasyonun bazı özelliklerini, dolayısıyla replikasyonun bazı ayrıntılarını ve ayrıca DNA'nın genetik materyal olduğu gerçeğini tanımlamak için erken dönemde oldukça faydalıydı.

Yani izotoplar, aynı sayıda proton ve elektronu paylaşan, ancak nötron sayıları bakımından farklılık gösteren elementlerdir. Yani vücudun tüm kovalent yapılarında bulunan elementlerin ortak izotopları hidrojen, karbondur ve yanına sayı olarak koyduğum ortak izotoptur, yani bu sayı nötron sayısının toplamını gösterir. ve protonlar. Yani karbon-12, fosfor-31. Buraya nitrojen koymalıydım. Görelim. Bir dakika bekle. Bunları sıralayacağım çünkü daha mantıklı. Fosfor-31, nitrojen-14, PS, fosfor-31 ve kükürt. Kükürt izotopu nedir? 32.

Yani bunlar vücuttaki bu elementlerin çoğunu oluşturan yaygın izotoplardır. Ancak bu atomların iz veya işaretleyici olarak kullanabileceğimiz farklı izotoplarına sahip birçok deney var, aynı şey. Ama izleyici kelimesinden bahsettiğimde göreceksiniz, bana radyoaktif izotopları getiriyor çünkü çok az kullanıyoruz. Yani bu elementlerden bahsettiğimizde yaygın olarak kullandığımız farklı izotoplar var. Fazladan bir nötronu olan hidrojen var. Buna döteryum da denir.

Ve sonra radyoaktif olan hidrojen var. Yarı kararlı. Çürür ve radyoaktif bir parçacık yayar. Buna ağır izotop diyoruz ve buna radyoaktif izotop diyoruz. Böylece biyomoleküllerdeki belirli hidrojenlerin izini ya bu hidrojenleri daha ağır hale getirerek ya da onları radyoaktif olanları yaparak izleyebilirdik.

Karbon ayrıca faydalı izotoplara sahiptir. Karbon-13 ağır izotop, karbon-14 ise radyoaktif izotoptur. Bu yüzden oldukça yaygın olarak kullanılırlar. Ve sonra nitrojen için işler biraz farklılaşıyor. N-15 olan ağır bir nitrojen izotopu kullanıyoruz, sadece bir ekstra nötron. Ancak radyoaktif bir nitrojen izotopu olsa da, laboratuvarda çalışmak için yarı ömrü çok kısadır. Bizim için yararlı değil, bu yüzden asla bunun hakkında konuşmayız. Ama ben size replikasyon mekanizmasından bahsederken ağır N-15 ile bir deneyi anlatacağım.

Fosfor ve kükürt için ise en önemlileri radyoaktif fosfor olan P-32 ve radyoaktif kükürt olan S-35'tir. P-33 olan başka bir radyoaktif fosfor var. Biraz daha uzun bir yarı ömre sahiptir. Belirli deneyleriniz varsa, üzerinde çalışmak biraz kullanışlıdır. Yarı ömürleri çok değişkendir, ancak trityum C-14'ün yarı ömrü uzundur. Bu yüzden karbon tarihlemesi yapıyoruz. P-32'nin yarı ömürleri kısadır, gündüz çerçevesi daha kısadır ve sülfür 35 biraz daha uzundur. Ancak bunlar endişelenmenize gerek olmayan nüanslardır.

Şimdi bu izotoplar bize biyoloji ve biyolojinin detayları hakkında bilgi vermek için iz ve işaretler olarak nasıl faydalıdır? Yani burada size göstereceğim şey, bakulovirüs olarak bilinenlerle gerçekleştirilen belirli bir deney. Böylece virüsler ökaryotik hücreleri enfekte eder. Bakulovirüsler bakterileri enfekte eder. Yani orada bir ortak nokta var.

Ve bakülovirüsler bakterileri enfekte ettiğinde, ökaryotik hücrelere paralel olarak, çoğalabilmeleri için bakterilerin içine malzeme depolarlar, böylece yeni bakülovirüsler yapmak için bakterileri kaçırabilirler. Bu nedenle, daha fazla bakulovirüs yapmak için bilgiyi bakulovirüsten bakteri hücresine aktaran genetik materyalin ne olduğunu sormak için erken bir deney yapıldı.

Böylece, bu Hershey ve Chase deneyinde, protein ve DNA'yı belirli izotoplarla etiketleyebileceğinizi ve yeni bakulovirüs üretimi için bilgi aktarımı için bakulovirüsün hangi bölümünün önemli olduğunu bulabildiğinizi gösterebildiler. Bu yüzden kapsid proteinini etiketlemek istediler, yani bu ay iniş aracının dışında bulunan proteinli materyal. Bu bir bakulovirüs. Nasıl göründüğü şaşırtıcı.

Bu yüzden proteini etiketlemek istediler. Ama aynı zamanda bakulovirüsün, DNA'nın içeriğini izleyici radyoizotoplarla etiketlemek istediler. Peki, protein ve nükleik asit arasında ayrım yapmak isteseydiniz, kullanılacak en iyi izotop ne olurdu?

Ve düşünmek istediğiniz şey, proteinde olup da nükleik asitlerde olmayan ne var ve nükleik asitlerde proteinlerde olmayan ne var? Farklılaşma için önemli olan unsurlar nelerdir? Evet. Orada.

BARBARA IMPERIALI: Evet, fosfor. Biraz daha...

BARBARA IMPERIALI: Tamam. Yani cevap, nükleik asitleri etiketlemek için fosfor kullanırdık çünkü bu fosfodiester omurgası fosfor açısından zengindir. Proteinlerde birkaç fosfat vardır, ancak bunlar çok geçicidir. Onlar sinyalleşmenin bir parçası. Ancak her nükleotidin her yapı taşında bir fosfor vardır. Ve sonra proteinlerde, nükleik asitlerin olmadığı yerde kükürt bulunur. Ve kükürt, sistin ve metionin olmak üzere iki amino asitte bulunur. Böylece bu iki izleyiciyi yapı taşları için kullanabilirsiniz.

Ve deneyin çalışma şekli, eğer proteini kükürt ile etiketlerseniz, bir hücreye bulaşırsanız, virüs çoğalır. Ve sonra yapacağınız şey, hücrede ne olduğunu görmek için bakteri hücrelerini santrifüjlemek ve sonra, alternatif olarak, DNA'yı etiketleyebilirsiniz-- ve bu durumda, onu yeşil olarak gösterdim, ama bu diğer izotop-- hücreye bulaşmasına ve içeriğini hücreye bırakmasına izin verin, hücreleri santrifüjleyin. Ve radyoaktivitenin nerede olduğunu bilmek istiyorsunuz ve radyoaktivite kesinlikle fosfor-32 ile ilişkilidir, çünkü yeni bakulovirüs üretimini kodlayan genetik materyal, bakteri hücresiyle bağlantılı kalan şeydir.

Buna karşılık, hücreleri S-35 ile etiketlediğinizde ilişkili hiçbir radyoaktivite yoktur. Tamam? Güzel deney. Bunu yapmanın kolay yolu. Bunu yapmak için oldukça güzel bir yol.

Size çok kısaca anlatmak istediğim diğer deney, çünkü çok güçlü olan merkezi sulama teknolojisine dayanıyor. Ve N-15'i çok ama çok güzel kullanan bir yöntem. O halde size bu deneyi anlatayım. Laboratuvarda her gün kullandığımız şeyler var, ultra santrifüjler ve normal santrifüjler, çok hızlı dönen, şeyleri moleküler kütleye göre gerçekten ayırt edebildiğimiz, bu da sedimantasyon katsayılarıyla ilgili. Parçacık, yüksek merkezkaç kuvveti altındayken tüpün dibine ne kadar hızlı döner? Ne kadar ağırsa, o kadar hızlı dönecektir.

Yani çok erken ortaya çıkan soru-- şimdi saçma bir soru gibi görünüyor çünkü DNA'yı yaptığımız gibi kopyaladığımız çok açık görünüyor. Ama başlangıçta, DNA'nın, ipliklerin ayrıldığı ve iki özdeş kızı yeni çift iplikli DNA yapmak için her ipliğin bir kopyası olmak üzere iki kopya yaptığınız yarı-koruyucu bir mekanizma yoluyla kopyalanıp kopyalanmadığı kesinlikle kesin değildi.

Alternatif olarak, oldukça muhafazakar bir mekanizmanız olabilir mi, DNA'nızı korudunuz ve bir şekilde onun bir kopyasını yaptınız. Anlamak benim için biraz daha zor. Böylece iki yeni teliniz, biri orijinaline benzeyecek, ancak biri çok farklı olacaktır. Veya DNA'nın parçalarını kopyaladığınız ve bir şekilde bu devasa yapbozu yeniden bir araya getirdiğiniz dağınık.

Santrifüjleme deneyi, insanların replikasyonun yarı muhafazakar bir süreçle olduğunu kesinlikle ve açıkça belirtmesine izin verdi. O yüzden üzerinden geçelim. Ve yapılan şey, DNA içindeki nükleotitlerin hepsinin ağır nitrojen ile etiketlenmesiydi. Yani her nükleik asit için-- diyelim ki, örneğin, omurgada bir adenin olduğunda, beş nitrojen vardır, yani bu, o nükleobazda nitrojen-14'ten daha ağır beş atomik kütle birimi olur.

Yani N-15 nükleobaz, N-14 nükleobazdan beş kütle birimi daha ağır. Herkes için mantıklı mı? Tamam. Yani bir miktar daha ağır. Çok büyük bir miktar değil, ancak bir santrifüjleme deneyinde ayırt etmek için yeterli. Böylece bakteriler önce ağır nitrojen içinde büyümüşler, yani tüm DNA çökeltileri belli bir oranda ve yerde. Ve hepsinin içinde N-15 var, yani çökebileceği kadar ağır.

Ve sonra bakterilerin, nitrojenin daha hafif izotopu olan N-14'ün varlığında çoğalmasına izin verdiler. Ve ne zaman çoğalırsanız, iki ağır ipliği ayırıyorsunuz ve her biri hafif bir iplikle çiftleşiyor. Yani şimdi iki kopyanız var, bir ipliğin yarısında N-15, bir iplikte N-14 bulunan iki yeni özdeş DNA kopyası var.Bu nedenle, tüm N-15'ten farklı bir yoğunluğa, daha hafif bir yoğunluğa sahip olduğu için daha az hızlı çökelecektir. Böylece çökelirken santrifüj tüpünde bir ara ağırlık bandı elde edersiniz.

Bu iki ipi tekrar ayırırsanız, ağır ve hafif olursunuz. N-14'te büyüyorsanız, ışık başka bir ışıkla birleşecek ve bunlardan iki tane var. Ve sonra ağır bir ışıkla birleşecek. Böylece, hala hafif ve ağırın birleşimi olan bir grubunuz olduğu yerde yeni çökelme elde edeceksiniz. Ama sonra ışığın tamamı olan bir malzemeye sahip olmaya başlarsınız. Yani bu bu döngü olurdu. Hala hafif artı ağır olan iki tane ve sonra sadece hafif olan iki tane. Çoğaltmaya devam edeceksin ve ağır olanı seyreltmeye devam edeceksin. Bu deney mantıklı mı?

Harika bir deney. Bunun mümkün olduğuna pek inanamazsınız, ancak bu izotopları ayırt etmek için santrifüjleme yeteneği gerçekten değerlidir. Bu yüzden sadece izotopların kullanımı için bir fiş takmak istiyorum. Açıkçası, nükleer fizikte kullanılıyorlar. Birçok radyoaktif izotopu farklı nedenlerle kullanırız. Ancak biyolojide bu deneylerin bazıları için vazgeçilmezdirler. Ve bugüne kadar, radyoaktif veya ağır deneylerle yapamadığınız şeyleri izotoplarla yapabilirsiniz.

Günümüzde proteomikte kütle spektrometrisi ve ağır izotoplar kullanılarak yapılan çok fazla iş var, burada işlerin nereye gittiğini gerçekten takip edebilir ve kanser hücrelerini sağlıklı hücrelerden farklı şekilde tedavi edebilirsiniz, ancak aslında ağır izotopları büyüyen tabaklardan birine koyarak neler olduğunu takip edebilirsiniz. hücreler.

Bu yüzden bu iki deneyi de çok seviyorum. Onları eskiler ama güzellikler kategorisine koyardım.

Tamam. Şimdi burada, ilerlerken yapmamız gereken bazı açıklamaların olduğu bazı ayrıntılar var. Ve her şeyden önce, bu panoda vurgulamak istediğim birkaç ayrıntıyla başlamak istiyorum.

Öncelikle bakteri, E. Coli gibi prokaryotlar ve insan hücreleri gibi ökaryotlar. DNA'larında bazı farklılıklar var. Yani bakteri genomunun boyutu yaklaşık beş milyon baz çiftidir. İnsan genomunun boyutu 1000 kat daha büyük değil, çok daha büyük. Bakterilerdeki DNA dairesel, ökaryotik hücrelerdeki DNA ise doğrusaldır.

Ve aslında bu formda-- merkezde birbirine yapışmış kromozom çiftlerini gördüğünüz tüm bu küçük görüntüleri görüyorsunuz ve bu bir uçtan diğer uca lineer DNA. Bakterilerde DNA daireseldir, dolayısıyla bir sonu yoktur. Yani farklılar, tamam mı?

Yani dairesel DNA'yı kopyalamak, doğrusal DNA'yı kopyalamaktan biraz farklıdır. Şimdi her iki durumda da DNA'nın hücreye sığması için paketlenmesi gerekiyor. Aksi takdirde, çok fazla düzensiz bir şeydir. Bakteri durumunda, dairesel DNA, DNA'daki tüm bu negatif yükü nötralize etmek için çok pozitif yüklü bileşikler olan poliaminler olarak bilinenlerle sarılır ve süper sarılır. Ve insanda ve diğer ökaryotlarda, kromozomlar, histonlar olarak bilinen çok, çok pozitif yüklü proteinlerin etrafına sarılır. Bunlar benzer ilkelerdir, ancak farklı varlıklardır.

Prokaryotik bir hücrenin replikasyonu hakkında konuşmaya başladığımızda, işte tipik dairesel DNA. Böylece çift sarmallı DNA'yı görebilirsiniz. Ve buraya ORI adını verdiğim küçük bir sembol koydum. Yani inisiyasyonun kökeni budur. Demek DNA'nızı kopyalamaya başladığınız yer orası. Ve birazdan genomlarda bu yerleri nasıl tespit edeceğimiz hakkında konuşacağız.

Ve böylece bakteri genomu çift yönlü olarak kopyalanır, böylece uygun yönde kopyalama yaparak her iki yönde de gidebilirsiniz-- birazdan bunun hakkında konuşacağız-- tüm dairesel DNA'yı ve çift yönlü kopyalama ile DNA'nın mükemmel bir kopyasını yapmak için . Ve bu küçük genomlar için fena değil çünkü sadece bir replikasyon kaynağınız var. Dairesel DNA'nın her yerini dolaşmak zorundasınız. İnsandan biraz daha küçük.

Fakat bakteriyel olandan yaklaşık 1000 kat daha büyük olan devasa genomlarla ne yaparsınız? DNA'nın kopyasını makul bir süre içinde yapmak için tüm genomun replikasyonunu yeterince hızlı bir şekilde katalize etmeyi nasıl başarıyorsunuz? Ve bu aynı zamanda bakteri replikasyonunun hızının saniyede 1.000 baz çifti olduğunu da hesaba katıyor. Oldukça etkileyici-- bu bağlardan her saniyede 1.000 tane yapılıyor-- oysa ökaryotlarda koşullara bağlı olarak saniyede 50 baz çiftinden aşağı bir yerde oturuyor. Bunlar çok açık rakamlar değil. Biraz değişkenlik var.

Peki nasıl yapacaksın? Bu devasa gen yığınına sahip olsaydınız ve tüm hücre içeriğini sekiz saat içinde kopyalamak için onu gerçekten çok hızlı bir şekilde kopyalamanız gerekiyorsa, ne yapardınız? İşleri nasıl hızlandırabilirsin? Evet.

Evet. Yani buradaki cevap, birçok farklı yerde başlıyor, bu yüzden bu büyük genom boyunca devam eden çok sayıda ortak çalışma var. Ve böylece ökaryotik hücrelerde bulunan uzun lineer kromozomların replikasyonu yapıldığında, sadece birçok replikasyon kaynağı elde edersiniz. Yani temelde her yerden başlıyorsunuz, böylece mantıklı olması için işi yeterince hızlı bir şekilde yapabilirsiniz. Bu herkese mantıklı geliyor mu? Bu yüzden birçok yerden başlayın. Bu oldukça kolay bir şey.

Tamam. Şimdi, DNA'yı kopyalamadan önce, onu paketinden çıkarmanız gerektiğinden çok kısaca bahsettim. Şimdi DNA'yı paketlemek hakkında daha çok düşünüyoruz, paketini açmaktan daha az. Bu yüzden bu resimleri ters yönde aldım. Dolayısıyla, kopyalanabilen yalnızca bu uzatılmış DNA formudur, oysa hücrelerinizdeki DNA kromozomlar halinde çok sıkı bir şekilde paketlenir.

Nasıl bir araya getirilirler? Bu kromozomlar, etraflarına DNA sarılmış histon proteinleri olan bir grup top olan kromatinden oluşur. Bu kompakt kromatin. Üzgünüm beyler. İleriye değil geriye gideyim. Yani bu kompakt formdaki kromatindir. Bu artık çözülmemiş kromatindir. Daha çok, bu nükleozom yapılarını oluşturmak için her bir histon proteininin etrafına sarılmış DNA, bir ip üzerindeki boncuklara benziyorlar.

Ve sonra her nükleozom şöyle görünür. Ortasında protein ve etrafına sarılmış DNA var. Dolayısıyla ilerlemek ve çoğalmak için DNA'yı paketinden çıkarmalıyız. DNA'yı açmak için daha sonra bahsedeceğimiz pek çok sinyal var. Nükleozomlar buna benziyor. Böylece DNA'yı ve ortada paketlenmiş proteinleri takip edebilirsiniz.

Ve sonunda zamanımız olursa, size DNA'nın paketlenmesinin videosunu ve DNA'nın replikasyonunun videosunu göstereceğim. Her biri yaklaşık bir buçuk dakika, yani tam bir demet değil.

Daha sonra, bir hücrenin kendi genomunu kopyalaması gerektiğine karar verildiğinde ne olacağı hakkında konuşacağız. Paketi açma işlemini yapmak için sinyal olarak bir sürü şey gerçekleşmelidir. Ve bunlardan biri aslında histon proteinlerinin yüklü durumunu değiştirmektir, böylece pozitif yükleri nötralize edersiniz, böylece DNA bunun için çözülebilir. Mantıklı. Hala sadece düz eski bir elektrostatik etkileşim.

Yani DNA sentezi, şablon güdümlü polimerizasyon olarak bilinir. TAMAM. Yani şablon güdümlü polimerizasyon. Bunun tam olarak ne anlama geldiğini anlayacaksınız. İki dizinin tamamlayıcı olduğunu biliyoruz ve yeni bir tamamlayıcı dizi oluşturmak için kod olarak bir diziyi kullanacağız. Yani DNA yaptığımızda, orada bir ipliğimiz var. Şablon dizisi olarak bilinen şey budur. Bu ipliğin tamamlayıcı bir kopyasını yapmak istiyorum.

Yani DNA polimerazın yapacağı şey, ribozun 3 asal OH'sine sistematik olarak nükleotidler eklemek ve sonra büyümeye devam etmek. Ancak içeri giren taban, şablon dizisindeki tabanı tamamlayıcı olandır. Yani, şablon iplikteki tiamin ise, yeni iplikteki adenindir ve bu böyle devam eder.

Ve sadece bu sayıları tekrar elde etmek için, yeni iplik 5 asaldan 3 asal olacak şekilde büyütülür. Eski iplik, 3 asal ila 5 asal olarak okunur. Yani bir dizi okuyorsunuz ve onu 3'ten 5'e kadar okuyorsunuz ve 5'ten 3'e kadar okuyorsunuz. İşte bu şekilde tamamlayıcı anti-paralel diziler elde ediyorsunuz. Tamam mı?

Tamam. Ve bağı oluşturduğunuzda, nükleosit trifosfatlarla girersiniz, bu fosforlardan sadece biriyle yeni bir fosfodiester oluşturursunuz ve pirofosfat veya difosfat diyeceğimiz fosfat fosfatı dışarı atarsınız.

TAMAM. Yani burada bir nevi görebilirsin, sadece ne yaptığını bilip bilmediğini kontrol edebilirsin. Bunun gerçekten çok basit bir şey olduğunu söyleyeceğim. Bir T koyacağız, sonra bir a koyacağız, sonra bir C koyacağız çünkü şablonumuz bize güzel bir baz çifti oluşturan uygun pürin veya pirimidin koymamızı söylüyor. Bununla.

Yani burada bir soru var. Ama ben sana bunun cevabını zaten verdim. Bu nedenle, bir şablon diziye bakmanız ve tamamlayıcı dizide ne olacağına karar vermeniz ve ayrıca tamamlayıcı dizinin yönüne karar vermeniz çok basit olmalıdır.

Şimdi çoğaltmanın kökenleri. Neye benziyorlar? Bu eski, soruna nereden başlarım. Nereden başlayayım? Başlamak için en iyi yer neresi? Birşey? Sen değil. Sen değil. Burada başka cevap vermek isteyen var mı? Bütün bu genoma sahibim. Gitmeliyim. Bir kopyasını çıkarmaya başlamalıyım. Kopyalama yapmaya başlamak için içine girmek için en iyi yer neresi? Evet. Orası.

BARBARA IMPERIALI: Doğru. Basit. İki ile üç arasındaki farktır. Çok sayıda G ve C'nin olduğu alana giderseniz, her GC'nin üç hidrojen bağı vardır. Arka arkaya çok sayıda A ve T'nin olduğu farklı bir alana giderseniz, her bir çift sadece iki hidrojen bağı değerindedir. En çok A ve T'ye sahip olan bölümü seçeceksiniz çünkü orası temel eşleştirmenin daha zayıf olduğu yer.

Aslında çok basit bir kavram. Yani AT açısından zengin bölge, replikasyonun kökenlerinin daha baskın olduğu yerdir. TAMAM. Şimdi yapacağımız şey-- ve bu zor olacak, ama ben bu işi yapacağım-- bütün bir gen yığınını kopyalamaktan bahsedeceğiz. Ve burada yaptığım, tartışacağımız parçaları buraya koymak. Bu benim menüm. Ve büyük bir DNA yığınını kopyalamak için ihtiyacımız olan şey üzerinde çalışacağız.

Tamam? Herkes benimle mi?

Bu yüzden bu sabah bunu yeniden çizdim. Kendime bu kara tahtada çok düzenli olacağıma söz verdim, ki bu benim için çok zor. Yani çoğaltma, AT açısından zengin bölge olan çoğaltmanın nerede başladığını biliyoruz. Bunları genomdan seçebiliriz. Bir kopyasını çıkarmak için DNA'yı çözmemiz gerektiğini biliyoruz, bu yüzden DNA'yı önceden açmamız gerekmiş olmalı. Bunların hepsi bilinen şeyler. Şimdi çift sarmallı DNA'ya bir göz atalım ve tüm bileşenleri nasıl kullandığımızı anlamaya çalışalım.

Aslında, bu tahtayı aşağı indireceğim çünkü orada pek iyi görmüyorum. Yeni DNA zincirini yapmak için ihtiyaç duyduğumuz menünün parçası olan tüm bu bileşenleri nasıl kullanırız? Yani çift sarmallı DNA'mız var ve karşısında baz çiftleri var. Bu tipik çift sarmallı DNA. İşte bundan başlıyoruz, ambalajsız. Sarmal hale getirmedim çünkü sarmallarım dağınık olacak.

Ve böylece başlamamız gerekiyor. Yani olacak ilk şey, helikaz gibi önemli enzimlerin bir replikasyon kaynağı bulmak için tarayacakları, yani sürecin başlaması için bir yerde, çünkü orası onların devreye girecekleri yer.

Yani, asistanlarınızdan biri olan David, Steve Bell'in laboratuvarında çalışıyor. Ve onlar, bugün size anlatacağımdan çok daha karmaşık bir durum olan, memelilerdeki replikasyon kompleksinin kökenini inceliyorlar. Ama bu parçaların nasıl bir araya getirildiğini göstermek için muhteşem tek molekül çalışması yapıyorlar.

Ama sana gerçeği söyleyeceğim. Ne kadar salak olsam da, çoğaltma kompleksinin kökeni hakkında en havalı bulduğum şey, ORC'yi hecelemesi. Ve eğer herhangi biriniz Kral ile ilgili NS Yüzükler Hayranlar, ORC kompleksi denen bir kompleks kimleri heyecanlandıramaz ki?

ORI için genom taraması yapılacak. Ve kromozomun geri kalanının burada olduğunu hatırlamanı istiyorum. Bu sadece belirsiz bir son değil. Hala baz eşleştirilmiş bir sürü şey olan bir şey.

O halde olan ilk şey, helikazın çift sarmallı DNA'nın fermuarını açmaya başlaması gerektiğidir, böylece yeni bir ara maddeye ulaşırsınız. Böyle çizeceğiz.

Ve sarmal, replikasyonu yapmak için DNA'nın bu iki zincirini ayırmaya başlayacak. Ancak bunların hala baz çifti olduğunu ve bunların artık tek zincir olduğunu unutmayın. O yüzden o menüden bir şeye ihtiyacım olacak. Çabuk ihtiyacım olacak.

Sence işimizde ilerleyebilmek için gerçekten ihtiyacımız olan bir sonraki şey nedir? Buradan neye ihtiyacımız var? Çift sarmallı DNA'yı zaten kullanıyoruz. NTP'leri anlamak çok zor olmayacak. Zaten unzip dizilerini, helikazı kullanıyoruz. Neye ihtiyacımız olacak? Evet.

Primaz. Ah, birazdan primaz. Ama fermuarsız eşyalarımızı stabilize etmek için gerçekten bir şeyler yapmalıyız.

Yani bu iki tek iplik birbirine çok yakın ve birbirini tamamlıyor. Tekrar bir araya gelmelerini ve çoğaltmaya izin vermemelerini ne engelleyecek? Bu nedenle, temelde DNA'nın tek iplikli kısımlarına oturan proteinler vardır; bunlar, geçici olarak yapılan kompleksi, kopyalanacak kadar uzun süre stabilize eden tek iplikli bağlayıcı proteinler olarak bilinir.

Şimdiye kadar helikaz kullandık. Tek zincirli bağlayıcı proteinleri kullandık. Ve onları oraya çizeceğim, hala burada bütün bir kromozomum olduğunu hatırlayarak. Şimdi ağır kaldırmanın oldukça yakında başlaması gerekiyor, bu yüzden bu tek ipliklerden birinin bir kopyasını yapmaya başlayacak olan enzime ihtiyacımız var.

Bu, tam burada olan bir DNA polimeraz olacak. Ancak DNA polimeraz biraz titiz bir enzimdir çünkü genomda, tek iplikte öylece soğumaya başlayıp bir kopya oluşturmaya başlamayı sevmez. DNA polimerazın bir çeşit primere ihtiyacı vardır. O yüzden bunu buraya not olarak bırakıyorum. DNA polimeraz, primer denilen şeye ihtiyaç duyar.

Ve astar nedir? Primer bir sekanstır-- Sanırım burada bir şey var-- primer, biraz DNA'yı tamamlayan bir sekanstır, böylece DNA polimeraz ortaya çıktığında, aslında bir çift sarmal yakalar ve sonra doldurur. tek ipliğin geri kalanı. Yani bu, bir primerin tipik bir tasviri olacaktır. İşte kopyalamak istediğimiz bir iplik. Ama mavi olan, size tutunmanız için çift telli bir şey veren bir astar ipliğidir.

Ve bu durumda, DNA polimeraz dizinin geri kalanını memnuniyetle dolduracaktır. Bu tartışmanın başlaması için, sadece bize bir şans vermesi için DNA'yı tamamlayan bir primer sağlayacağız. Hücrede, aslında bir primer oluşturmak için bir primaz ve RNA yapı taşları kullanmak olan bir alternatifimiz var. Ama işleri bir dakikalığına basit tutalım ve büyük işlerin çoğuna geçelim. Ve sonra buna bir saniye içinde geri döneceğiz.

Yani bu kısım bir astardır. Ve bu astar-- eğer bu 3 asal son ise, bu 5 asal 3 asaldır. Yani primer bu yönde DNA'yı tamamlayıcıdır. Paralel karşıtıdır. Ve sonra DNA polimeraz devam edebilir ve ipliği doldurabilir. Ve onu kesikli çizeceğim ve büyümeye devam edecek.

Ve fark etmenizi istediğim şey, DNA polimerazın 5 asaldan 3 asal'a büyüdüğü. Bu temel bir kuraldır, yeni DNA'yı içinde büyüttüğümüz yönlülük. Temel olarak, bu resme bakıldığında, bu yöne gidiyor çünkü 3 asal OH serbesttir ve siz onun üzerine inşa ediyorsunuz. Yani önce bir primer kullanıyorsunuz ve sonra DNA polimeraz artı deoksi nükleosit trifosfatları kullanıyorsunuz. Yani tüm bu AT CG yapı taşları.

Yani bunları kullanıyoruz. Tek iplikli bağlayıcı proteinleri kullandık. Bir astar kullandık, ancak bir alternatif var. Buna bir saniye içinde geleceğim. Ama şimdi, hücrede, primer olarak başka ne kullanabileceğinizi anlatmak için sizi kısaca yönlendireceğim bir kompleksimiz var. Ve sonra bu diğer ipliği kopyalamakla uğraşmak zorunda kalacağız.

Ancak yapılan bu ilk ipliğe öncü ip denir. Kolay olan bu. DNA'yı soyuyorum. Orada bir astarım var ve sadece inşa edebilirim. Gerçekten sorunsuz gidiyor. Doğru yönde inşa ediyorum. Çitin diğer tarafına bakarsanız, bir sorununuz var çünkü buradan bu tarafa inşa edemem, değil mi? Neden olmasın?

BARBARA IMPERIALI: Evet. Yanlış yönde yapıyor olurdum. Açıkçası tam bir karmaşa olurdum. Hücrede bir kriz olurdu. Bu yüzden bununla uğraşmak zorunda kalacağız. Bu yüzden, izin verin sizi ilk aşamadan çıkarmama izin verin, sadece bu birincil meseleyle ilgilenin. Hücrede, DNA'mızı sentezlemek için tüm bu küçük primerleri mikro enjekte edemiyoruz.

Yani ister inanın ister inanmayın, RNA polimeraz bir primere ihtiyaç duymaz. Böylece RNA ile küçük primer parçaları oluşturabilirsiniz. Çok fazla inşa etmiyorsunuz, sadece kısa bölümler oluşturun. Ve orada yeterince şey olduğunda, DNA polimeraz polimerleşmeye başlayabilir.

Yani deoksi olanları değil, RNA polimeraz ve nükleosit trifosfatları kullanıyorsunuz. Daha sonra, burada deoksi RNA yapılabilecek bu parça var, bu yüzden buraya menüme geliyorum-- bende var mı? Evet. Bir RNA primazına ihtiyacımız var ve DNA polimerazın geri gelebilmesi için onları parçalayacak RNA'lara ihtiyacımız var çünkü şimdi çift sarmallı malzeme var ve boşluğu dolduruyor. Sonra boşlukları birleştirmek için bir enzime daha ihtiyacımız var. Ve bu ligaz. Bu işin mantığı harika. Bence bu gerçekten harika çünkü tüm bu hareketli parçalar, tüm bu işlevleri yerine getirmek için gelişti.

Şimdi bu sinir bozucu diğer iplik hakkında konuşmamız gerekiyor. Yani burada bir sorunumuz var çünkü yanlış yönlülüğe sahibiz. Yani doğada olan şey, yeterince gerilme olur olmaz, DNA'yı doğru yönde büyüten bir primer devreye sokulur. Helikazın fermuarını açtığı yer burası. Bu yüzden başka bir astar koyduk. Ve sonra DNA polimeraz - bu beyaz olan - tutarlı olması için uygun yönde inşa ederek tamamlayıcı zincirini oluşturabilir.

Yani temelde bir yığın dolduruyorsunuz ve daha fazlası açılana kadar bir süre beklemeniz, başka bir astar koymanız ve sonra DNA'yı büyütmeniz gerekiyor. Yani diğer parçada, RNA primerleri tarafından müdahale edilen küçük DNA parçaları yapıyorsunuz. Daha sonra, bu küçük primerler RNA'lar tarafından çiğnenecek. DNA polimeraz onları dolduracak ve ligaz onlara katılacak.bu mantıklı mı? Kavraması çok şey var.

Ve bu diğer tarafa gecikmeli iplik denir. Ve geçici olarak yapılmış, kendi adlarına sahip kısa DNA parçaları var. Hatırlayabilirsin ya da hatırlayamazsın. Sadece isimlerini anmazsam tamamlanmadığımı hissediyorum. Onları keşfeden adamın adı Okazaki parçaları. Ve bakterilerde insanlardan daha uzunlar. Okazaki fragmanları, gecikmeli iplikte yapılan geçici kısa DNA uzantılarıdır ve daha sonra birlikte sıkıştırılırlar.

Bu, DNA'yı kopyalamak için bir tür hikaye. Sana her şeyi anlattığımdan emin olayım. Öncü iplik, gecikmeli iplik. Oh, bunu neredeyse unuttuğuma inanamıyorum. Tamam. Şimdi bir sorunumuz var. Yani bunca yolu geldik. Bütün parçaları kullandık. Parçalardan birini kullanmadık.

Yani birazcık başımız belada çünkü örneğin DNA'nızı soymaya çalıştığınızda ne olacak? Hangi belaya bulaşacaksın? Kim buraya gelip demoma katılmak ister? Ve ekranda olacağınızın farkında olmalısınız. Sen ve sen orada. Önce elini kaldır. TAMAM.

Sanki hayatı buna bağlıymış gibi buna tutunacak birine ihtiyacım var. Sarıların kaymasına izin veremezsin. Yani kromozomun geri kalanı sizsiniz, bu yüzden gerçekten tutunduğunuzdan emin olun ve işlerin dağılmasına izin vermeyin.

Artık sarmalsın, tamam mı? TAMAM. Hadi ama. Helislemeye başlayın ve gerçekten olabildiğince sert çekin. Onu tutacak. Hayır, çözmeni istemiyorum çünkü bir kromozomun ortasındayız. Yani kelimenin tam anlamıyla helikazın yaptığını yapmak zorundasınız. Evet, çekmeye devam et. Hadi ama, yapabilirsin. Çok daha ileri gidebilir misin? Yani, kolların artık yok. Ama neredeyse imkansız, değil mi? Yardıma ihtiyacımız olan bir aşamaya geliyoruz.

Aldığımız yardım topoizomerazdan geliyor. Topoizomeraz bir şey yapar-- bu yüzden sadece bir adım yürü. Evet. Topoizomeraz bir kısmı gelir ve DNA'yı keser. Parçaları elinde tutar, isterseniz süper sarmanın gevşemesini sağlar ve sonra onları tekrar birleştirir. Yani topoizomeraz-- çok teşekkürler çocuklar. Bu kadar. Kromozom, sarmal, teşekkürler. Burada gerçekten sıkıca sarılmış DNA'mız var.

Yani topoizomeraz hapisten ücretsiz çıkış kartıdır çünkü çözemediğiniz tüm bu gerilimle başa çıkmanıza izin verir. Yani tam anlamıyla kesecek, tutacak, şeyi gevşetecek, ona yeniden katılacak birine ihtiyacınız var. Ve DNA giraz denilen bazı topoizomerazlar var.

Ancak topoizomerazla ilgili gerçekten harika olan şey, hem memeli hem de bakteri hücrelerinde harika bir ilaç hedefi olmasıdır, çünkü iki tür organizmada oldukça farklıdırlar. Dolayısıyla bakterilerde antibiyotik siprofloksasin, bakterilerinizin bölünmesini durduran bir topoizomeraz inhibitörüdür çünkü topo işe yaramazsa devam edemezsiniz.

Ve insan biyolojisinde ve kanser biyolojisinde, topoizomerazlar da vardır -- [Duyulamaz] denen bir tane vardır -- bu ökaryotik topoizomerazda aynı şeyi yaparak kanser hücrelerinin hızla bölünmesini durdurur, böylece bunlar devam edemez ve daha büyük tümörler yapamazlar.

Bu yüzden sana bir şey göstermek istiyorum. Ve aslında zamanım olduğundan eminim. Haydi. Şimdi sana göstereceğim.

- Bu animasyonda, DNA'mızın, bu uzun molekülün altı fit'lik her hücrenin mikroskobik çekirdeğine sığacak şekilde sıkıca paketlendiğini göreceğiz.

İşlem, DNA'nın histon adı verilen özel protein moleküllerinin etrafına sarılmasıyla başlar. DNA ve proteinin birleşik döngüsüne nükleozom denir.

Daha sonra, nükleozomlar bir iplik halinde paketlenir. Sonuç, kromatin olarak bilinen bir elyaftır. Bu lif daha sonra tekrar ilmeklenir ve tekrar sarılır ve sonunda bölünen hücrelerin çekirdeğinde görülebilen kromozomlar olarak bilinen tanıdık şekillere yol açar.

BARBARA IMPERIALI: Şimdi sizi burada bahsettiğimiz DNA'ya götüreceğim.

- Moleküler araştırmaya dayalı bilgisayar animasyonunu kullanarak, artık DNA'nın canlı hücrelerde nasıl kopyalandığını görebiliyoruz. DNA çift sarmalını birbirinden ayıran ve her bir ipliğin bir kopyasını çıkaran inanılmaz minyatür biyokimyasal makinelerden oluşan bir montaj hattına bakıyorsunuz.

Kopyalanacak DNA, üretim hattına sol alttan girer. Dönen mavi moleküler makineye helikaz denir. DNA'yı bir jet motoru kadar hızlı döndürürken, çift sarmalı iki iplik halinde çözüyor. Bir iplik sürekli olarak kopyalanır ve sağa doğru kıvrıldığı görülebilir.

Diğer iplik için işler o kadar basit değil çünkü geriye doğru kopyalanması gerekiyor. Döngüler halinde tekrar tekrar çizilir ve her seferinde bir bölüm kopyalanır. Sonuç, iki yeni DNA molekülüdür.

BARBARA IMPERIALI: Pekala. TAMAM. Bugün gördüğünüz şey bu, kopyalama, birçok mekanik, birçok hareketli parça. Primerlerle ilgili zor şeyler var. Buna alışacaksın. Ama bu gerçekten DNA'yı kopyalamak için en önemli parça setidir.

Bu inanılmaz bir süreç. Hıza bak. Saniyede 1.000 baz çifti. Buna inanabiliyor musun? 20 dakikada bir dairesel kromozomun tamamı kopyalandı. Yani bunlar gerçekten düşünülmesi gereken şeyler çünkü o kadar etkileyiciler ki bunları size öğretebilmek gerçekten bir zevk.


9.6 Telomerler ve Replikatif Senesans

Son Çoğaltma Sorunu

İnsanlarda, telomerlergenomik bütünlüğü korumak için kromozomal uçlarda yüzlerce ila binlerce tekrarlayan TTAGGG dizisinden oluşur. DNA replikasyonu çift sarmal boyunca asimetrik olduğundan, 3′-hidroksil ucundaki RNA pimer dizisi, DNA zincirini uzatmak için polimeraz için mevcut 3′-OH primer grubu olmadığından, DNA polimeraz I ile değiştirilemez. Bu, her DNA replikasyonu ve hücre bölünmesi ile 30-200 nükleotit kaybına neden olur ve olarak bilinir. son çoğaltma sorunu. telomerler replikasyon sırasında kritik genetik olarak kodlanmış bilgilerin kaybını önlemek için 3' ucunda tekrarlayan kodlamayan bir DNA dizisi sağlar. Ayrıca, telomerler, aynı zamanda olarak da bilinen altı başlık proteininden oluşan bir kompleks ile kaplanır. barınak proteinleri, bir kompakt içine paketlenmiş T-döngü yapısıkromozomların uçlarını gizler. Bu, DNA onarım makinesinin kromozom uçlarını çift sarmallı DNA kırıklarıyla karıştırmasını önler (Şekil 9.25). Bu nedenle telomerler bir mitotik saatbir hücrenin kaç kez bölündüğünü ölçen ve özünde bir hücreye belirli bir yaşam süresi verir.

Şekil 9.25 Telomer Yapısı. (A) Telomerler, replikasyon sırasında DNA kaybına karşı korunmaya yardımcı oldukları kromozomların sonunda bulunur. (B) Telomer tekrarlarının oluşturduğu DNA dörtlü. DNA omurgasının ilmekli yapısı, tipik DNA sarmalından çok farklıdır. T-loop oluşumu. Merkezdeki yeşil küreler potasyum iyonlarını temsil eder.

İnsan telomeraz enzimi telomerlerin korunmasından ve uzatılmasından sorumludur ve bir RNA bileşeni (TERC) ve bir ters transkriptaz (TERT), katalitik bileşen olarak hizmet eder (Şekil 9.26). NS TERT kullanır TERC telomer uzunluğunu korumak için tek sarmallı bir çıkıntıda yeni telomerik DNA tekrarlarını sentezlemek için bir şablon olarak (Şekil 9.26). Germ hücreleri, kök hücreler, hematopoietik progenitör hücreler, aktive lenfositler ve çoğu kanser hücresi gibi bazı hücreler yapısal olarak telomeraz eksprese eder ve telomer kısalması ve hücresel yaşlanmanın üstesinden gelmek için telomeraz aktivitesini korur. Bununla birlikte, diğer somatik hücrelerin çoğu genellikle düşük veya saptanamayan düzeyde bir telomeraz aktivitesine ve bununla birlikte sınırlı bir uzun ömre sahiptir. İlginç bir şekilde, genel telomeraz aktivitesi yaşla birlikte azalır, ancak yaralanmaya yanıt olarak belirgin şekilde artar, bu da yara iyileşmesi sırasında hücresel rejenerasyonda telomerazın bir rolü olduğunu düşündürür. Telomer uzunluğu ve bütünlüğü, telomerler arasındaki etkileşim yoluyla düzenlenir. telomeraz ve barınak proteinleri.

Şekil 9.26 Telomeraz Aktivitesinin Kavramsal Modeli. Telomeraz enziminin aktif bölgesi, RNA şablonunu, TERC'yi (kırmızı ile gösterilmiştir) içerir ve kromozomun sonundaki (mavi ile gösterilen) son birkaç telomerik baz ile hizalanır. Bu, telomer dizisini uzatmak için TERT ters transkriptaz tarafından şablon olarak kullanılabilen tek sarmallı bir çıkıntı oluşturur.

canlılarda, genellikle reaktif oksijen türlerinin (ROS) neden olduğu kısaltılmış telomerler ve hasarlı telomerler, genellikle hücresel yaşlanmanın ana belirteçleri olarak kabul edilir ve bunun başlıca nedeni olduğu düşünülür. replikatif yaşlanma. benn vitro, telomerler, son çoğaltma sorunu nedeniyle her bölümde yaklaşık 50-200 bp kaybeder. ulaşmak için yaklaşık 100 mitozun yeterli olduğu düşünülmektedir. Hayflick sınırıveya replikatif yaşlanmaya girmeden önce izin verilen maksimum mitotik olay sayısı. Kan hücreleri gibi sürekli yenilenen hücreler, telomerik dizileri polimerize edebilen tek enzim olan telomerazı eksprese ederek telomer erozyonunu telafi eder. yeni telomerlerin ucunda. Katalitik alt birim (TERT) veya RNA şablonu (TERC) gibi telomeraz bileşenlerini devre dışı bırakmak, farelerde yaşlanmanın çeşitli özelliklerini indükler. İnsanlarda, telomeraz alt birimlerindeki germ hattı mutasyonları, kemik iliği yetmezliğinin nadir bir genetik formu olan Dyskeratoz konjenita gibi progeroid sendromlardan sorumludur. Ayrıca, insanlarda sağlıklı yaşam süresi, daha uzun telomer uzunluğu ile pozitif ilişkilidir ve yaşa bağlı hastalıklardan ve erken yaşlanmadan muzdarip hastalar, sağlıklı bireylere kıyasla daha kısa telomerlere sahiptir. Telomerik bölgelerdeki onarılmamış hasar birikiminin yaşlanan farelerde ve insan olmayan primatlarda da biriktiği gösterilmiştir, bu da telomerlerin yaşla birlikte hasarının yaşa bağlı hastalık durumlarına ve sağlık süresinin azalmasına katkıda bulunabileceğini düşündürmektedir.

Bu nedenle, telomeraz aktivasyonu ve ekspresyonunun yaşa bağlı hastalıkları azaltmanın ve genel ömrü arttırmanın bir yolu olabileceği iddia edilebilir. Bununla birlikte, telomerazın kurucu ifadesi, ne yazık ki, hemen hemen tüm kanser hücrelerinin bir özelliğidir. Bu nedenle, telomerazın (mTERT) katalitik alt birimini aşırı eksprese eden transgenik hayvanların, yaşamın erken dönemlerinde kanser geliştirmesi şaşırtıcı değildir. Bununla birlikte, kanserlere karşı oldukça dirençli farelerde telomerazın aşırı ekspresyonu, ortalama yaşam süresinde büyük artışlar göstermiş ve yaşa bağlı bozuklukları önemli ölçüde azaltmıştır. İnsanlar kansere karşı çok dirençli olmadığından, bu insanlar için uygun bir seçenek değildir. Bununla birlikte, adenovirüs gen terapisi teknikleri kullanılarak, konstitütif telomeraz ekspresyonunun yalnızca küçük bir konak hücre yüzdesine dahil edildiği farelerde yapılan ek çalışmalar, daha umut verici sonuçlar vermiştir. Adenovirüsler, doğrusal bir çift sarmallı DNA genomunu barındıran bir ikosahedral protein kapsidi oluşturan bir virüs grubudur. İnsanlardaki enfeksiyonlar tipik olarak soğuk algınlığı semptomlarına neden olur ve genellikle hafiftir. Bunlar gen tedavisi için iyi bir hedeftir, çünkü taşıdıkları DNA mutasyona uğrayabilir, böylece konakçıyı enfekte ettikten sonra çoğalma yetenekleri yetersiz kalır. Ayrıca, ilgilenilen bir geni konakçıya taşımak üzere dönüştürülebilirler ve burada o gen daha sonra konakçı genomuna entegre edilebilir. mTERT genini taşıyan bir adenovirüs bulaşmış farelerde yapılan deneyler, mTERT'nin vücuttaki çok çeşitli dokulara iletildiğini ve bu dokularda telomer uzunluğunun arttığını gösterdi. Ayrıca, mTERT eksprese eden fareler, yavru arkadaşlarından daha sağlıklıydı ve osteoporoz ve insülin direnci gibi fizyolojik yaşlanma ile bağlantılı sakatlayıcı koşullarda bir azalma gösterdi (Şekil 9.27). Bilişsel beceriler ve metabolik işlevler de geliştirildi. Dikkat çekici bir şekilde, gen terapisi ile tedavi edilen farelerde kanser oranlarında artış görülmedi, bu da en azından kısa ömürlü fare türlerinde, artan telomeraz aktivitesine yönelik bir gen terapisi yaklaşımının güvenli olduğunu düşündürdü. Bu hayvanlarda ortalama yaşam süresi, hayvanlar 1 yaşında tedavi edildiğinde %24 ve 2 yaşında tedavi edildiğinde %13 oranında arttı.

Şekil 9.27 Telomeraz Gen Terapisi Kullanılarak Farelerde Sağlık Süresinin Artırılması. Modifiye edilmiş bir adenovirüs vektörü (rAAV) kullanılarak telomerazın katalitik alt biriminin (TERT) iletilmesi, yaşlanmayla ilişkili telomer erozyonunu bastırır ve çeşitli dokularda kısa telomoerleri uzatır. Sonuç olarak, hayvanlar iyileştirilmiş sağlık süresi ve uzatılmış yaşam süresi sergiler.

Telomer Dizilerinin Çoğaltılması ve Onarımı

Son replikasyon sorununa ek olarak, telomerlerin farklı yapısal özelliklerinden dolayı telomerik DNA (telDNA) replikasyonu ve onarımı gerçek bir zorluktur. İlk olarak, nükleotidik dizinin kendisi, kilobazlar üzerinde tekrarlanan bir hekzanükleotidik motiften (TTAGGG) oluşur ve 5'-3' iplikçik, yüksek guanin içeriğinden dolayı "G-ipliği" olarak adlandırılır. Replikasyon çatalının ilerlemesi sırasında, G-şeritine karşılık gelen gecikmeli iplik, çatal ilerlemesine izin vermek ve replikasyonu tamamlamak için çözülmesi gereken G-dörtlü (G4) yapıları oluşturur (Şekil 9.28a). İkinci olarak, kodlayıcı olmayan uzun telomerik transkript TERRA'yı (telomerik tekrar içeren RNA) içeren yüksek düzeyde kararlı RNA:DNA hibritlerine karşılık gelen R-döngülerinin de ayrılması gerekir. Üçüncüsü, telomerlerin ucu, çözülmesi gereken özel bir döngü yapısı olan T-loop'u benimser. Bu, çift sarmal ucunu DNA hasar sensörlerinden gizleyen ve 3' tek sarmal çıkıntı ucunun yukarıdaki 3'-5' sarmal ile hibridizasyonu ile kilitlenen ve böylece karşılık gelen 5'-3' zincirin yerini alan halkadır. bir D-loop (yer değiştirme döngüsü) yapısı oluşturmak için (Şekil 9.28a). Son olarak, replikasyon ayrıca torsiyonlar ve yoğun heterokromatik ortam gibi genomun başka yerlerinde karşılaşılan engellerle de uğraşmak zorundadır.

Şekil 9.28 Telomerleri kopyalamak için engeller ve çözümler. (a) G-ipliği düz kırmızı çizgide ve C-ipliği düz yeşil çizgide olacak şekilde telomerik dizi gösterilmiştir. Çok daha büyük T-döngüsünü yapılandıran terminal D-döngüsü, sığınak kompleksi tarafından stabilize edilir. Replizom (PCNA, pol ε, vb.) yeni bir G-şeritini (noktalı kırmızı çizgi ile gösterilmiştir) polimerize eder ve ana G-şeritini serbest bırakarak G4 sekonder yapısının oluşmasını sağlar. 3′-5′ dizisi ile TERRA hibridizasyonuna (noktalı siyah çizgilerle) karşılık gelen R döngüleri ve çatal ilerlemesinden kaynaklanan burulmalar da gösterilmektedir. (b) G4'ün çözülmesine veya D-loop kilidinin açılmasına yardımcı olan sarmallar gibi çoğaltma yardımcıları gösterilmektedir. DNA'lar (Top2a, DNA2) ve RNA'lar (RNAse H1 ve FEN1) burulmaların ve RNA:DNA heteroduplekslerinin çözülmesine yardımcı olurken, Zamansız replizomu uyarır ve POT1, tek ipliğin bağlanması için RPA1 ile rekabet eder ve G4 çözünmesine yardımcı olur. Sığınak bileşenleri, POT1, TRF1 ve TRF2, yardımcı proteinlerin yüklenmesine yardımcı olur (ince yeşil oklar)

Telomerler, Şekil 9.28'de tartışıldığı gibi replikasyon sürecini tamamlamak için bir dizi engelle karşılaştığından, hücre, replikasyonlarını tam olarak gerçekleştirmek için RTEL1, TRF1 ve TRF2 proteinleri, DNA'lar, RNA'lar ve Zamansız gibi bir dizi özel makineye sahiptir. . Bu faktörlerin işe alınması, sığınak kompleksi tarafından yönetilir.

Moleküler düzeyde, GGG telomerik tekrarları, özellikle onarılması zor olan 8-oksoguanin uzantıları üreten ROS'a özellikle duyarlıdır. Yetersiz telomer onarımı ile birleştiğinde, bu ROS kaynaklı lezyonlar, tek ve çift iplikli kopmalar üretir ve/veya replikatif stres oluşturur ve sonuçta telomer kısalmasıyla sonuçlanır. Onarılmamış tek veya tandem 8-oksoguaninin varlığı, TRF1 ve TRF2'nin bağlanmasını büyük ölçüde engeller ve özellikle ROS hasarı 3' çıkıntıda lokalize olduğunda telomeraz alımını bozar. Bu tür bir hasar, telomer korumasının kaldırılmasına ve kısalmasına katkıda bulunur. Çarpıcı bir şekilde, ROS (ve diğer metabolik stresler), (i) oksidatif stresten sonra birincil nöronlarda (ii) tau proteinine maruz kalan nöronlarda (iii) eksitotoksisiteye maruz kalan Purkinje nöronlarında ve ( iv) bir G4 ligandı ile tedavi edilen kanser hücre hatlarında. Mitokondriyal TERT, mtDNA kopya sayısının yanı sıra iç zar potansiyelini arttırır ve mtDNA üzerinde koruyucu bir etki ile ROS üretimini azaltır. Mitokondri ayrıca hücresel hasarın kritik sensörleridir ve otofaji ve apoptoz (programlanmış hücre ölümü) süreçlerine katkıda bulunur. Çekirdekteki kromozomal hasarı takiben TERT'nin yeniden lokalizasyonu, mitokondrinin hücresel stres ve hasarı izlemek için kullandığı bir mekanizmayı gösterebilir.

Başa Dön

İçerikte Ustalaşmak

Primerdeki RNA nükleotidlerini DNA nükleotidleri ile değiştiren enzim aşağıdakilerden hangisidir?

[reveal-answer q=”628075″]Yanıtı Göster[/reveal-answer]
[gizli-cevap a=”628075″]Yanıt b. DNA polimeraz I, bir primerdeki RNA nükleotitlerini DNA nükleotitleriyle değiştiren enzimdir.[/hidden-answer]

Aşağıdakilerden hangisi replikasyonun başlamasıyla ilgili değildir?

[reveal-answer q=”820951″]Yanıtı Göster[/reveal-answer]
[gizli-cevap a=”820951″]Yanıt a. Ligaz, replikasyonun başlatılmasında yer almaz.[/hidden-answer]

DNA replikasyonunda görev alan aşağıdaki enzimlerden hangisi ökaryotlara özgüdür?

[reveal-answer q=”650146″]Yanıtı Göster[/reveal-answer]
[gizli-cevap a=”650146″]Yanıt d. Telomeraz ökaryotlara özgüdür.[/hidden-answer]

Aşağıdakilerden hangisi şablon olarak 5′-CAGTTCGGA-3′ kullanılarak sentezlenir?

[reveal-answer q=”429167″]Yanıtı Göster[/reveal-answer]
[gizli-cevap a=”429167″]Cevap c. 3′-GTCAAGCCT-5′[/gizli-cevap]

Replikasyonun başlamasına izin vermek için süper sarmal DNA'yı gevşetmekten sorumlu enzime ________ denir.
[reveal-answer q=”855893″]Yanıtı Göster[/reveal-answer]
[hidden-answer a=”855893″]Replikasyonun başlamasına izin vermek için süper sarmal DNA'yı gevşetmekten sorumlu enzime denirDNA giraz veya topoizomeraz II.[/gizli-cevap]

Dairesel bir DNA molekülünün plazmit gibi tek yönlü replikasyonuna ________ denir.
[reveal-answer q=”378861″]Yanıtı Göster[/reveal-answer]
[hidden-answer a=”378861″]Plazmit gibi dairesel bir DNA molekülünün, yeni bir zincir sentezlenirken bir DNA zincirinin çentiklenmesi ve yerinin değiştirilmesini içeren tek yönlü replikasyonuna denir.yuvarlanan daire çoğaltma.[/gizli-cevap]

Gecikmeli zincir sentezinde, öncü zincir sentezinden daha fazla primer kullanılır.
[reveal-answer q=”25479″]Yanıtı Göster[/reveal-answer]
[gizli-cevap a=”25479″]Doğru[/gizli-cevap]


GC çarpıklığının önemi

Nükleotid dizisi, replikasyon kökenlerini bulmak için nasıl kullanılabilir? Çoğu öbakteride, önde gelen zincirin DNA'sında guaninin (G) istatistiksel olarak aşırı temsili ve gecikmeli zincirin DNA'sında daha fazla sitozin (C) vardır. Bu GC eğriliği, çoğaltma orijini ve terminusta işaret değiştirir (Şekil 2), ancak bu değişiklik, sonlandırma daha geniş bir bölgede meydana gelebileceğinden, orijinde en belirgindir. GC eğriliğini yaratan şey tam olarak anlaşılmamıştır, ancak hatalar, hasar ve/veya gecikme için onarım ile önde gelen iplik sentezi arasındaki farkları içerebilir. Kısa sekansların çarpık dağılımı, tek başına GC çarpıklığından daha fazla bakteri orijini öngörebilir [9]. Myllykallio ve diğerleri [1], GGGT'nin eğrildiği işaretin değiştiği bir tekilliği aramak için birkaç arke genomu boyunca tetramer GGGT'nin zincir dağılımını ölçtü. Bu, ilgili üç genin genomunda aynı yerde meydana geldi. pirokok analiz edilen türler, bu bölgenin bu organizmalar için replikasyon kaynağı olabileceğini düşündürmektedir.

Birkaç arke genomu, tek bir DNA replikasyon orijinini gösterecek olan bariz GC eğriliğinden yoksundur [10,11]. Bu, arkelerin DNA replikasyonu için çoklu kökenler kullandığı ve ökaryotlarda birçok replikasyon kökeninin seçimi ve kullanımına dair ipuçları sağlayabileceği yönündeki spekülasyonları ateşledi. Ancak GC eğriliği, tüm öbakteriler için net değildir ve faktör bağlama bölgelerinin ve gen kodlama dizilerinin biyolojik kısıtlamaları tarafından gizlenmiş olabilir (ve bakınız McLean ve diğerleri [11] bu konuların bir tartışması ve üç arke dahil 12 prokaryotun açık, düşünceli bir çarpıklık analizi için). Bilim adamları ve matematikçiler, kökenleri bilinen bakteriler üzerinde pratik yaparak Gs ve C'leri saymak için sayısız yol buluyorlar ve bazı arkeler için tek bir köken öngördüler [9,10,11,12,13]. Peki Myllykallio'nun raporunda özel olan ne? ve diğerleri?

Myllykallio ve diğerleri üç önemli şey yaptı. İlk olarak, nükleotitlerin çarpık zincir dağılımını ortaya çıkaran bir sinyal elde ettiler ve çarpık işaret, genomdaki bir konumda (varsayılan orijin) aniden değişti. Bir sinyali görmek için bir tetramer (GGGT) ve yerel varyasyonları yumuşatmak için matematiğin kullanılması gerekliydi. Nükleotidin çarpıklığına neyin neden olduğu tam olarak anlaşılmadığından ve kısa dizilerin çarpık dağılımına neyin neden olduğu daha da az açık olduğundan, bir sinyal bulmak yalnızca ilk adımdı.

İkincisi, karşılaştırmalı genomiğin müthiş gücünden yararlandılar. Üç tam sıralı karşılaştırdılar pirokok Türler. Nükleotid eğriliği ve diğer özellikler, her üç genomda da aynı yerde orijin konumunu tahmin eder. Örneğin, bakteri benzeri replikasyon için bir tahmin, replikasyon faktörlerini kodlayan genlerin replikasyon orijini etrafında kümeleneceğidir. En önemlisi, bakteriyel replikasyon başlatıcısı için gen dnaA orijine o kadar tutarlı bir şekilde bağlıdır ki, orijin yerini tahmin eder. Birkaç pirokok replikasyon faktörleri, varsayılan ökaryotik başlatıcı orijin tanıma kompleksine benzeyen ve bu nedenle DnaA'ya benzer olan Orc1/Cdc6 dahil, tahmin edilen orijin etrafında kümelenir. Son olarak, bakteriyel replikasyon terminusu, yeniden düzenleme için bir sıcak noktadır [14,15] ve karşılaştırmalı genomik, bunun üçü için doğru olduğunu ortaya koymaktadır. pirokok Myllykallio tarafından incelenen türler ve diğerleri [1].

Üçüncüsü ve en önemlisi, bilgisayar veya bilgisayar tarafından türetilen hipotezi test ettiler. silico'da eski moda laboratuvar deneylerini kullanan deneyler. Yeni sentezlenmiş DNA'yı etiketleyen bu üçüncü krallık yaratıklarını 95 °C'de sıcak tutarak büyüttüler. canlıda, ve daha sonra hangi genom bölgelerinin ilk ve son olarak çoğaldığını belirledi. Her iyi hikayede olduğu gibi, tüm parçalar uyuyor. Tetramer skew analizi, üç türün tümü için aynı yerde kökenleri öngördü: tanımlanan bölge, replikasyon faktörlerini bağlayabilen yüksek oranda korunmuş bir intergenik diziye sahiptir [8] ve son olarak, DNA replikasyonunun bu varsayılan orijin bölgesinde başladığı gösterilmiştir.


DNA kopyalama

Genetik materyal olarak DNA'nın keşfinden sonra (bakınız hücre, ister bir maya, ister bir bakteri veya bir insan hücresi olsun, ikiye bölünür, ortaya çıkan her iki hücre de genetik olarak birbirleriyle ve orijinal ana hücreyle aynıdır. Bölünmek için bir hücrenin tüm DNA'sını bir şekilde kopyalaması gerekir, böylece ortaya çıkan her iki hücre de genetik materyalin tam tamamlayıcısına sahip olur.Gerçekten, Edwin Chargaff ve diğerleri gibi bilim adamları, hücre bölünmesinden önce bir hücredeki DNA miktarının iki katına çıktığını gözlemlemişlerdi. DNA havuzu daha sonra iki yavru hücre arasında eşit olarak bölünür, böylece her ikisi de orijinal ana hücre ile aynı miktarda DNA'ya sahip olur.Fakat bu DNA ikileşmesinin tam olarak nasıl gerçekleştiği ilk başta bir gizemdi ve bilim adamları birkaç tane önermeye başladılar. DNA replikasyonunun olası mekanizmaları veya "modelleri"?

Watson-Crick DNA yapısı modelinin önerisini ve nihayetinde kabulünü takiben, moleküler biyologlar, DNA'nın her bir zincirinin bir şekilde yeni bir DNA molekülünün sentezi için bir kopya-şablon görevi gördüğüne inanıyorlardı (bunları bir arada tutan bağlarımıza bakın. diğerleri fermuar gibi sürekli bir süreç hayal ederken, bu paradoks, zamanın önde gelen bazı bilim adamlarının DNA'nın çift sarmal yapısından tamamen şüphe duymasına neden oldu.Yine de bilim adamları, ayrılmaya olası teorik çözümler üzerinde çalışmaya başladılar. 1950'lerin sonlarına doğru DNA sentezi için üç varsayımsal model hararetle tartışılıyordu: muhafazakar model, yarı muhafazakar model ve dağılma modeli Aşağıdaki Şekil 1, bu mekanizmaların her birinin bir diyagramını sunmaktadır.

Şekil 1: Üç rakip DNA replikasyonu modeli. Bu diyagram, 1950'lerde ve 1960'larda DNA replikasyonunun birbiriyle yarışan üç modelini göstermektedir. resim &kopyala N. Lents

Kısaca ifade etmek gerekirse, muhafazakar DNA replikasyonu modeli, DNA hücre bölünmesinden önce replike olduğunda, DNA çift zincirlerinden birinin her iki zincirdeki tüm yeni replike edilmiş DNA'yı alırken, diğeri ana hücrede sadece iki orijinal DNA zincirini alır. . Yarı muhafazakar model (James Watson tarafından "fermuar modeli" olarak da adlandırılır), ancak orijinal iki DNA dizisinin birbirinden ayrıldığını ve iki kız molekülün her birinin bir "eski" DNA dizisinden oluştuğunu kabul eder. ana hücreden ve bir yeni kopyalanmış iplikten. Son olarak, dağılım modeli, DNA'nın kısa bölümler halinde kopyalandığını ve her iki kızı DNA zincirinin orijinal ebeveyn DNA'sının ve yeni kopyalanmış DNA'nın bir karışımını alacağını kabul eder. Bu üç olası modelin her biri farklı bilim adamları tarafından önerildi ve her birinin iç içe geçmiş ebeveyn DNA'sının ayrılmasını açıklamada belirli avantajları vardı. Ancak, modellerden herhangi birini çürütecek veya destekleyecek kanıt çok azdı.

1950'lerde bilim adamları emin değildi


Referanslar

Kolodner RD, Marsischky GT . Ökaryotik DNA uyuşmazlığı onarımı. Curr Opin Genet Dev 1999 9:89–96.

Kunkel TA, Erie DA. DNA uyuşmazlığı onarımı. Annu Rev Biyokimya 2005 74:681–710.

Modrich P, Lahue R. Replikasyon doğruluğu, genetik rekombinasyon ve kanser biyolojisinde uyumsuzluk onarımı. Annu Rev Biyokimya 1996 65:101–133.

Tiraby JG, Fox MS . Pnömokok transformasyonu ve mutasyonunda belirteç ayrımı. Proc Natl Acad Sci ABD 1973 70:3541–3545.

Lynch HT, de la Chapelle A. Polipoz olmayan kolorektal kansere genetik yatkınlık. J Med Genet 1999 36:801–818.

Li GM. DNA hasarına bağlı apoptozda uyumsuzluk onarımının rolü. Oncol Res 1999 11: 393–400.

Stojic L, Brun R, Jiricny J. Uyumsuzluk onarımı ve DNA hasar sinyali. DNA Onarımı (Amst) 2004 3:1091–1101.

Buermeyer AB, Deschenes SM, Baker SM, Liskay RM . Memeli DNA uyuşmazlığı onarımı. Annu Rev Genet 1999 33:533–564.

Jiricny J. Çok yönlü uyumsuzluk onarım sistemi. Nat Rev Mol Hücre Biol 2006 7:335–346.

Yang W. Uyumsuzluk onarım proteinlerinin yapısı ve işlevi. Mutat Res 2000 460:245–256.

Schofield MJ, Hsieh P. DNA uyumsuzluğu onarımı: moleküler mekanizmalar ve biyolojik işlev. Annu Rev Mikrobiyol 2003 57:579–608.

Lahue RS, Au KG, Modrich P. Tanımlanmış bir sistemde DNA uyuşmazlığı düzeltmesi. Bilim 1989 245:160–164.

Burdett V, Baitinger C, Viswanathan M, Lovett ST, Modrich P. canlılarda Metile yönelik uyumsuzluk onarımında RecJ, ExoVII, ExoI ve ExoX gereksinimi. Proc Natl Acad Sci ABD 2001 98:6765–6770.

Obmolova G, Ban C, Hsieh P, Yang W. Uyumsuzluk onarım proteini MutS'nin kristal yapıları ve bir substrat DNA'sı ile kompleksi. Doğa 2000 407:703–710.

Lamers MH, Perrakis A, Enzlin JH, Winterwerp HH, de Wind N, Sixma TK . DNA uyuşmazlığı onarım proteini MutS'nin bir G•T uyuşmazlığına bağlanmasının kristal yapısı. Doğa 2000 407:711–717.

Kadırov FA, Dzantiev L, Constantin N, Modrich P. MutLalpha'nın insan uyumsuzluğu onarımında endonükleolitik işlevi. Hücre 2006 126:297–308.

Sancar A, Hearst JE. Moleküler çöpçatanlar. Bilim 1993 259:1415–1420.

Dao V, Modrich P. Mismatch-, MutS-, MutL- ve helikaz II'ye bağlı insize edilmiş bir heterodupleksin tek iplikli kopmasından çözülme. J Biol Kimya 1998 273:9202–9207.

Guarne A, Ramon-Maiques S, Wolff EM, ve diğerleri. MutL C-terminal etki alanının yapısı: bozulmamış bir MutL modeli ve uyumsuzluk onarımındaki rolleri. Kabartma J 2004 23:4134–4145.

Ban C, Yang W. MutL'nin kristal yapısı ve ATPase aktivitesi: DNA onarımı ve mutajenez için çıkarımlar. Hücre 1998 95:541–552.

Aronshtam A, Marinus MG. Escherichia coli'nin mutL genindeki baskın negatif mutatör mutasyonları. Nükleik Asitler Res 1996 24:2498–2504.

Junop MS, Obmolova G, Rausch K, Hsieh P, Yang W. Bir ABC ATPase'nin bileşik aktif bölgesi: MutS, uyumsuzluk tanımayı doğrulamak ve DNA onarımını yetkilendirmek için ATP kullanır. Mol Hücresi 2001 7:1–12.

Li F, Liu Q, Chen YY, ve diğerleri. Escherichia coli uyumsuzluk onarım proteini MutL, DNA polimeraz III'ün kıskaç yükleyici alt birimleri ile etkileşime girer. Mutat Res 2007 25 Temmuz doi:10.1016/j.mrfmmm.2007.07.008.

Lopez de Saro FJ, Marinus MG, Modrich P, O'Donnell M. Beta kayar kelepçe, MutL ve MutS içindeki birden çok siteye bağlanır. J Biol Kimya 2006 281:14340–14349.

Ban C, Yang W. E.coli uyumsuzluk onarımında MutH aktivasyonunun yapısal temeli ve MutH'nin restriksiyon endonükleazlarıyla ilişkisi. Kabartma J 1998 17:1526–1534.

Lee JY, Chang J, Joseph N, Ghirlando R, Rao DN, Yang W. MutH, hemi- ve metillenmemiş DNA'larla komplekslendi: baz tanıma ve DNA bölünmesini birleştirme. Mol Hücresi 2005 20:155–166.

Ramilo C, Gu L, Guo S, ve diğerleri. İnsan DNA uyumsuzluğu onarımının kısmi yeniden yapılandırılması laboratuvar ortamında: insan replikasyon proteini A'nın rolünün karakterizasyonu. Mol Hücre Biyolü 2002 22:2037–2046.

Reenan RA, Kolodner RD. Bakteriyel HexA ve MutS uyumsuzluk onarım proteinlerinin homologlarını kodlayan iki Saccharomyces cerevisiae geninin izolasyonu ve karakterizasyonu. Genetik 1992 132:963–973.

Fishel R, Lescoe MK, Rao MR, ve diğerleri. İnsan mutatör gen homologu MSH2 ve kalıtsal polipoz olmayan kolon kanseri ile ilişkisi. Hücre 1993 75:1027–1038.

Leach FS, Nicolaides NC, Papadopoulos N, ve diğerleri. Kalıtsal polipozis olmayan kolorektal kanserde bir mutS homologunun mutasyonları. Hücre 1993 75:1215–1225.

Palombo F, Gallinari P, Iaccarino I, ve diğerleri. GTBP, insan hücrelerinde uyumsuz bağlanma aktivitesi için gerekli olan 160 kilodaltonluk bir proteindir. Bilim 1995 268:1912–1914.

Drummond JT, Li GM, Longley MJ, Modrich P. Tümör hücrelerine DNA uyumsuzluğu onarımını geri kazandıran bir hMSH2-p160 heterodimerinin izolasyonu. Bilim 1995 268:1909–1912.

Bronner CE, Baker SM, Morrison PT, ve diğerleri. DNA uyumsuzluk onarım gen homologu hMLH1'deki mutasyon, kalıtsal polipoz olmayan kolon kanseri ile ilişkilidir. Doğa 1994 368:258–261.

Li GM, Modrich P. İnsan MutL homologlarının bir heterodimeri tarafından H6 kolorektal tümör hücrelerinin nükleer özütlerine uyumsuzluk onarımının restorasyonu. Proc Natl Acad Sci ABD 1995 92:1950–1954.

Nicolaides NC, Papadopoulos N, Liu B, ve diğerleri. Kalıtsal nonpolipoz kolon kanserinde iki PMS homologunun mutasyonları. Doğa 1994 371:75–80.

Papadopoulos N, Nicolaides NC, Wei YF, ve diğerleri. Kalıtsal kolon kanserinde bir mutL homologunun mutasyonu. Bilim 1994 263:1625–1629.

Schmutte C, Marinescu RC, Sadoff MM, Guerrette S, Overhauser J, Fishel R. İnsan eksonükleaz I, uyumsuzluk onarım proteini hMSH2 ile etkileşime girer. Kanser Res 1998 58:4537–4542.

Tishkoff DX, Amin NS, Viars CS, Arden KC, Kolodner RD. Uyumsuzluk onarımı ve rekombinasyonunda rol oynayan bir eksonükleaz Saccharomyces cerevisiae EXO1 homologunu kodlayan bir insan geninin tanımlanması. Kanser Res 1998 58:5027–5031.

Tishkoff DX, Boerger AL, Bertrand P, ve diğerleri. MSH2 ile etkileşime giren bir eksonükleazı kodlayan bir gen olan Saccharomyces cerevisiae EXO1'in tanımlanması ve karakterizasyonu. Proc Natl Acad Sci ABD 1997 94:7487–7492.

Lin YL, Shivji MK, Chen C, Kolodner R, Wood RD, Dutta A. İnsan replikasyon proteini A'nın en büyük alt birimindeki evrimsel olarak korunmuş çinko parmak motifi, DNA replikasyonu ve yanlış eşleşme onarımı için gereklidir, ancak nükleotit eksizyon onarımı için gerekli değildir. J Biol Kimya 1998 273:1453–1461.

Gu L, Hong Y, McCulloch S, Watanabe H, Li GM . İnsan uyumsuzluk onarım proteinlerinin ATP'ye bağlı etkileşimi ve PCNA'nın uyumsuzluk onarımındaki ikili rolü. Nükleik Asitler Res 1998 26:1173–1178.

Johnson RE, Kovvali GK, Guzder SN, ve diğerleri. DNA uyumsuzluğu onarımında maya çoğalan hücre nükleer antijeninin dahil olduğuna dair kanıt. J Biol Kimya 1996 271:27987–27990.

Ömer A, Buermeyer AB, Simon JA, ve diğerleri. DNA yeniden sentezinden önceki bir adımda DNA uyumsuzluğu onarımında PCNA gereksinimi. Hücre 1996 87:65–73.

Longley MJ, Pierce AJ, Modrich P. İnsan uyumsuzluğu onarımı için DNA polimeraz deltası gereklidir laboratuvar ortamında. J Biol Kimya 1997 272:10917–10921.

Zhang Y, Yuan F, Presnell SR, ve diğerleri. Saflaştırılmış bir sistemde 5′-yönelimli insan uyumsuzluğu onarımının yeniden yapılandırılması. Hücre 2005 122:693–705.

Prolla TA, Christie DM, Liskay RM . Bakteriyel mutL geninin iki homologu olan MLH1 ve PMS1 için maya DNA uyumsuzluğu onarımında ikili gereksinim. Mol Hücre Biyolü 1994 14:407–415.

Lipkin SM, Wang V, Jacoby R, ve diğerleri. MLH3: memeli mikro uydu kararsızlığı ile ilişkili bir DNA uyumsuzluğu onarım geni. Nat Genet 2000 24:27–35.

Bowers J, Tran PT, Joshi A, Liskay RM, Alani E. DNA uyuşmazlığında oluşan MSH-MLH kompleksleri, PCNA kayan kelepçe tarafından bozulur. J Mol Biol 2001 306:957–968.

Clark AB, Valle F, Drotschmann K, Gary RK, Kunkel TA . Çoğalan hücre nükleer antijeninin MSH2-MSH6 ve MSH2-MSH3 kompleksleri ile fonksiyonel etkileşimi. J Biol Kimya 2000 275:36498–36501.

Flores-Rozas H, Clark D, Kolodner RD. Proliferatif hücre nükleer antijeni ve Msh2p-Msh6p, aktif bir yanlış eşleşme tanıma kompleksi oluşturmak için etkileşime girer. Nat Genet 2000 26:375–378.

Kleczkowska HE, Marra G, Lettieri T, Jiricny J. hMSH3 ve hMSH6, PCNA ile etkileşime girer ve onunla replikasyon odaklarına birlikte yerleşir. gen geliştirme 2001 15:724–736.

Warbrick E. PCNA'nın birçok ortağının bulmacası. Biyodenemeler 2000 22:997–1006.

Lau PJ, Kolodner RD. MSH2.MSH6 kompleksinin çoğalan hücre nükleer antijeninden DNA'daki yanlış eşleştirilmiş bazlara transferi. J Biol Kimya 2003 278:14–17.

Shell SS, Putnam CD'si, Kolodner RD . Saccharomyces cerevisiae Msh6'nın N terminali, PCNA'ya yapılandırılmamış bir bağdır. Mol Hücresi 2007 26:565–578.

Guo S, Presnell SR, Yuan F, Zhang Y, Gu L, Li GM . İnsan uyumsuzluğu onarımında 5¢ ve 3¢ nick yönlendirmeli eksizyonda çoğalan hücre nükleer antijeni için diferansiyel gereksinim. J Biol Kimya 2004 279:16912–16917.

Amin NS, Nguyen MN, Oh S, Kolodner RD . exo1-Bağımlı mutatör mutasyonları: uyumsuzluk onarımında fonksiyonel etkileşimleri incelemek için model sistem. Mol Hücre Biyolü 2001 21:5142–5155.

Nielsen FC, Jager AC, Lutzen A, Bundgaard JR, Rasmussen LJ . İnsan eksonükleaz 1'in uyumsuz onarım proteinleri, hücre altı lokalizasyonu ve PCNA ile ilişki ile kompleks halinde karakterizasyonu. onkogen 2004 23:1457–1468.

Tran PT, Erdeniz N, Symington LS, Liskay RM . EXO1-A çok görevli ökaryotik nükleaz. DNA Onarımı (Amst) 2004 3:1549–1559.

Genschel J, Modrich P. İnsan uyumsuzluğu onarımında 5′-yönelimli eksizyon mekanizması. Mol Hücresi 2003 12:1077–1086.

Dzantiev L, Constantin N, Genschel J, Iyer RR, Burgers PM, Modrich P. Çift yönlü uyumsuzlukla tetiklenen eksizyonu destekleyen tanımlı bir insan sistemi. Mol Hücresi 2004 15:31–41.

Genschel J, Bazemore LR, Modrich P. 5' ve 3' uyumsuzluk onarımı için insan eksonükleaz I gereklidir. J Biol Kimya 2002 277:13302–13311.

Wei K, Clark AB, Wong E, ve diğerleri. Farelerde Exonuclease 1'in etkisizleştirilmesi, DNA uyumsuzluğu onarım kusurları, artan kanser duyarlılığı ve erkek ve dişi kısırlığı ile sonuçlanır. gen geliştirme 2003 17:603–614.

Guo S, Zhang Y, Yuan F, ve diğerleri. Fosforilasyon ile uyumsuzluk onarımında replikasyon proteini A fonksiyonlarının düzenlenmesi. J Biol Kimya, 2006 281:21607–21616.

Fleck O, Kunz C, Rudolph C, Kohli J. Schizosaccharomyces pombe'nin yüksek mobilite grubu alan proteini Cmb1, baz uyumsuzluklarında ve kimyasal olarak değiştirilmiş guaninlerin karşısında sitozinlere bağlanır. J Biol Kimya 1998 273:30398–30405.

Javaherian K, Liu JF, Wang JC. Histon olmayan proteinler HMG1 ve HMG2, DNA sarmal yapısını değiştirir. Bilim 1978 199:1345–1346.

Javaherian K, Sadeghi M, Liu LF. Histon olmayan proteinler HMG1 ve HMG2, DNA çift sarmalını çözer. Nükleik Asitler Res 1979 6:3569–3580.

Yuan F, Gu L, Guo S, Wang C, Li GM . HMGB1 proteininin insan DNA uyumsuzluğu onarımına dahil olduğuna dair kanıt. J Biol Kimya 2004 279:20935–20940.

Wang H, Hays JB. Araya giren blokajlara rağmen DNA yanlış eşleşmelerinden yanlış eşleşme-tamir eksizyon bölgelerine sinyal gönderme. Kabartma J 2004 23:2126–2133.

Allen DJ, Makhov A, Grilley M, ve diğerleri. MutS, bir translokasyon mekanizması ile heterodubleks döngü oluşumuna aracılık eder. Kabartma J 1997 16:4467–4476.

Fishel R. Uyumsuzluk onarımı, moleküler anahtarlar ve sinyal iletimi. gen geliştirme 1998 12:2096–2101.

Gradia S, Acharya S, Fishel R. İnsan uyumsuzluk tanıma kompleksi hMSH2-hMSH6, yeni bir moleküler anahtar olarak işlev görür. Hücre 1997 91:995–1005.

Jiang J, Bai L, Surtees JA, Gemici Z, Wang MD, Alani E. Tek moleküllü açma kuvveti analizi ile MSH2-MSH6 için yüksek afiniteli ve kayan kelepçe modlarının tespiti. Mol Hücresi 2005 20:771–781.

Mendillo ML, Mazur DJ, Kolodner RD. Saccharomyces cerevisiae MSH2-MSH6 ve MLH1-PMS1 kompleksleri arasındaki etkileşimin DNA ile tersinir bir DNA uç bloke edici sistemi kullanılarak analizi. J Biol Kimya 2005 280:22245–22257.

Pluciennik A, Modrich P. Kapaktan: protein barikatları ve sarmal süreksizlikleri, uyumsuzluk onarımının başlatılmasının önündeki engellerdir. Proc Natl Acad Sci ABD 2007 104:12709–12713.

Au KG, Welsh K, Modrich P. Metile yönelik uyumsuzluk onarımının başlatılması. J Biol Kimya 1992 267:12142–12148.

Kat A, Thilly WG, Fang WH, Longley MJ, Li GM, Modrich P. Alkilasyona toleranslı, mutatör bir insan hücre hattı, ipliğe özgü uyumsuzluk onarımında yetersizdir. Proc Natl Acad Sci ABD 1993 90:6424–6428.

Koi M, Ömer A, Chauhan DP, ve diğerleri. İnsan kromozomu 3, uyumsuzluk onarım eksikliğini ve mikro uydu kararsızlığını düzeltir ve azaltır n-metil-N'-nitro-n- homozigot hMLH1 mutasyonlu kolon tümör hücrelerinde nitrosoguanidin toleransı. Kanser Res 1994 54:4308–4312.

Fink D, Nebel S, Norris PS, ve diğerleri. Farklı kemoterapötik ajanların DNA uyumsuzluğu onarım eksikliği olan tümör hücrelerinin zenginleştirilmesi üzerindeki etkisi. Br J Kanser 1998 77:703–708.

Fujii H, Shimada T. İnsan dihidrofolat redüktaz geninden yukarı akış bölgesinde farklı şekilde kopyalanmış genden türetilen cDNA klonlarının izolasyonu ve karakterizasyonu. J Biol Kimya 1989 264:10057–10064.

Linton JP, Yen J-YJ, Selby E, ve diğerleri. Farede çift yönlü destekleyiciler DHFR lokus: farklı şekilde kopyalanmış iki mRNA sınıfının klonlanması ve karakterizasyonu Temsilci-1 gen. Mol Hücre Biyolü 1989 9:3058–3072.

Drummond JT, Genschel J, Wolf E, Modrich P. Metotreksata dirençli hücrelerde DHFR/MSH3 amplifikasyonu, hMutSalpha/hMutSbeta oranını değiştirir ve baz-baz uyumsuzluğu onarımının verimliliğini azaltır. Proc Natl Acad Sci ABD 1997 94:10144–10149.

Marra G, Iaccarino I, Lettieri T, Roscilli G, Delmastro P, Jiricny J. MSH3 geninin aşırı ekspresyonu ile ilişkili uyumsuzluk onarım eksikliği. Proc Natl Acad Sci ABD 1998 95:8568–8573.

Brown KD, Rathi A, Kamath R, ve diğerleri. S-fazı kontrol noktası aktivasyonu için uyumsuzluk onarım sistemi gereklidir. Nat Genet 2003 33:80–84.

Duckett DR, Drummond JT, Murchie AI, ve diğerleri. İnsan MutSalpha, O6-metilguanin, O4-metiltimin veya sisplatin-d(GpG) eklentisi içeren hasarlı DNA baz çiftlerini tanır. Proc Natl Acad Sci ABD 1996 93:6443–6447.

Gong JG, Costanzo A, Yang Genel Merkezi, ve diğerleri. Tirozin kinaz c-Abl, sisplatin kaynaklı DNA hasarına apoptotik yanıtta p73'ü düzenler. Doğa 1999 399:806–809.

Stojic L, Mojas N, Cejka P, ve diğerleri. Düşük dozlarda SN1 tipi metilasyon ajanları tarafından indüklenen uyumsuz onarıma bağlı G2 kontrol noktası, ATR kinazı gerektirir. gen geliştirme 2004 18:1331–1344.

Kim WJ, Rajasekaran B, Brown KD. MLH1 ve ATM'ye bağlı MAP kinaz sinyali, alkilatör N-metil-N'-nitro-N-nitrosoguanidine yanıt olarak C-Abl aracılığıyla aktive edilir. J Biol Kimya, 2007 282:32021–32031.

Shimodaira H, Yoshioka-Yamashita A, Kolodner RD, Wang JY. Sisplatine apoptoz yanıtında uyumsuzluk onarım proteini PMS2 ve p53 ile ilişkili transkripsiyon faktörü p73'ün etkileşimi. Proc Natl Acad Sci ABD 2003 100:2420–2425.

Yoshioka K, Yoshioka Y, Hsieh P. Sitotoksik O6-metilguanin eklentilerine yanıt olarak MutSalpha ve MutLalpha'nın aracılık ettiği ATR kinaz aktivasyonu. Mol Hücresi 2006 22:501–510.

Schaetzlein S, Kodandaramireddy NR, Ju Z, ve diğerleri. Eksonükleaz-1 silme, DNA hasar sinyalini bozar ve telomer işlevsiz farelerin ömrünü uzatır. Hücre 2007 130:863–877.

York SJ, Modrich P. İnsan nükleer özütlerinde onarılamaz O6-metilguanin lezyonlarında uyumsuz onarıma bağlı yinelemeli eksizyon. J Biol Kimya 2006 281:22674–22683.

Kolodner RD, Putnam CD, Myung K. Saccharomyces cerevisiae'de genom stabilitesinin korunması. Bilim 2002 297:552–557.

Vogelstein B, Kinzler KW. Kanser genleri ve kontrol ettikleri yollar. Nat Med 2004 10:789–799.

Harfe BD, Jinks-Robertson S. DNA uyumsuzluğu onarımı ve genetik kararsızlık. Annu Rev Genet 2000 34:359–399.

Worth L Jr, Clark S, Radman M, Modrich P. Uyumsuzluk onarım proteinleri MutS ve MutL, ayrılan DNA'lar arasında RecA katalizli iplik transferini engeller. Proc Natl Acad Sci ABD 1994 91:3238–3241.

Goldfarb T, Alani E. Saccharomyces cerevisiae heterodupleks reddi, uyumsuzluk onarımı ve homolog olmayan kuyruk çıkarmada uyumsuzluk onarım proteinlerinin farklı rolleri. Genetik 2005 169:563–574.

Sugawara N, Goldfarb T, Studamire B, Alani E, Haber JE. Tek iplikli tavlama sırasında heterodupleks reddi, Sgs1 sarmal ve uyumsuzluk onarım proteinleri Msh2 ve Msh6 gerektirir, ancak Pms1 gerektirmez. Proc Natl Acad Sci ABD 2004 101:9315–9320.

Myung K, Datta A, Chen C, Kolodner RD. BLM ve WRN'nin Saccharomyces cerevisiae homologu olan SGS1, genom kararsızlığını ve homeolog rekombinasyonu bastırır. Nat Genet 2001 27:113–116.

Doherty KM, Sharma S, Uzdilla L, ve diğerleri. RECQ1 helikaz, genetik rekombinasyonu düzenleyen insan uyumsuzluğu onarım faktörleri ile etkileşime girer. J Biol Kimya, 2005 280:28085–28094.

Pedrazzi G, Bachrati CZ, Selak N, ve diğerleri. Bloom sendromu helikazı, insan DNA uyumsuzluk onarım proteini hMSH6 ile doğrudan etkileşime girer. Biol Kimya 2003 384:1155–1164.

Peng M, Litman R, Xie J, Sharma S, Brosh RM Jr, Cantor SB. FANCJ/MutLalpha etkileşimi, FA-J hücrelerinde çapraz bağ tepkisinin düzeltilmesi için gereklidir. Kabartma J 2007 26:3238–3249.

Zhang N, Liu X, Li L, Legerski R. Çift iplikli kopmalar, MSH2, ERCC1-XPF, REV3 ve Fanconi anemi yolunun işbirliği yoluyla iplikler arası çapraz bağların homolog rekombinasyonel onarımını indükler. DNA Onarımı (Amst) 2007 6:1670–1678.

Zhang N, Lu X, Zhang X, Peterson CA, Legerski RJ. hMutSbeta, psoralen zincirler arası çapraz bağların tanınması ve ayrılması için gereklidir laboratuvar ortamında. Mol Hücre Biyolü 2002 22:2388–2397.

Gu L, Wu J, Qiu L, Jennings CD'si, Li GM . Folat eksikliğine bağlı apoptozda DNA uyumsuzluğu onarımının dahil edilmesi, doldurulmuş küçük yıldız. J Nutr Biyokimya 2002 13:355–363.

Wilson TM, Vaisman A, Martomo SA, ve diğerleri. MSH2-MSH6, DNA polimeraz eta'yı uyarır, bu da antikor genlerinde A:T mutasyonlarının bir rolü olduğunu düşündürür. J Exp Med 2005 201:637–645.

Casali P, Pal Z, Xu Z, Zan H. Antikor somatik hipermutasyonunda DNA onarımı. Trendler İmmünol 2006 27:313–321.

Schrader CE, Guikema JE, Linehan EK, Selsing E, Stavnezer J. Sınıf değiştirme rekombinasyonunda aktivasyona bağlı sitidin deaminaz bağımlı DNA kırılmaları, hücre döngüsünün G1 fazı sırasında meydana gelir ve uyumsuzluk onarımına bağlıdır. J İmmünol 2007 179:6064–6071.

Bardwell PD, Woo CJ, Wei K, ve diğerleri. Eksonükleaz 1-mutant farelerde değiştirilmiş somatik hipermutasyon ve azaltılmış sınıf-anahtar rekombinasyonu. Nat İmmünol 2004 5:224–229.

Winter DB, Phung QH, Ömer A, ve diğerleri. DNA uyumsuzluğu onarım proteini PMS2 için eksik olan farelerden alınan antikorlarda değişen hipermutasyon spektrumları. Proc Natl Acad Sci ABD 1998 95:6953–6958.

Pearson CE, Nichol Edamura K, Cleary JD. Tekrarlama kararsızlığı: dinamik mutasyonların mekanizmaları. Nat Rev Genet 2005 6:729–742.

Gacy AM, Goellner G, Juranic N, Macura S, McMurray CT. İnsan hastalığında genişleyen trinükleotid tekrarları saç tokası yapıları oluşturur laboratuvar ortamında. Hücre 1995 81:533–540.

Manley K, Shirley TL, Flaherty L, Messer A. Msh2 eksikliği önler canlıda Huntington hastalığı transgenik farelerinde CAG tekrarının somatik kararsızlığı. Nat Genet 1999 23:471–473.

Owen BA, Yang Z, Lai M, ve diğerleri. (CAG)(n)-firkete DNA, Msh2-Msh3'e bağlanır ve uyumsuzluk tanıma özelliklerini değiştirir. Nat Struct Mol Biol 2005 12:663–670.

Aaltonen LA, Peltomaki P, Leach FS, ve diğerleri. Ailesel kolorektal kanserin patogenezine dair ipuçları. Bilim 1993 260:812–816.

Ionov Y, Peinado MA, Malkhosyan S, Shibata D, Perucho M. Basit tekrarlanan dizilerdeki her yerde bulunan somatik mutasyonlar, kolon karsinogenezi için yeni bir mekanizma ortaya koymaktadır. Doğa 1993 363:558–561.

Thibodeau SN, Bren G, Schaid D. Proksimal kolon kanserinde mikro uydu kararsızlığı. Bilim 1993 260:816–819.

Strand M, Prolla TA, Liskay RM, Petes TD . DNA uyumsuzluğu onarımını etkileyen mutasyonlar tarafından mayadaki basit tekrarlayan DNA izlerinin kararsızlaştırılması. Doğa 1993 365:274–276.

Parsons R, Li GM, Longley MJ, ve diğerleri. RER + tümör hücrelerinde hipermutabilite ve uyumsuzluk onarım eksikliği. Hücre 1993 75:1227–1236.

Ömer A, Boyer JC, Thomas DC, ve diğerleri. Mikro uydu kararsızlığı sergileyen kolorektal ve endometriyal kanser hücre hatlarının ekstraktlarında hatalı uyumsuzluk onarımı. J Biol Kimya 1994 269:14367–14370.

Lindblom A, Tannergard P, Werelius B, Nordenskjold M. Kalıtsal polipoz olmayan kolon kanserine yatkın hale getiren ikinci bir lokusun genetik haritalanması. Nat Genet 1993 5:279–282.

Li GM. DNA uyumsuzluğu onarımı ve kanser. Ön Biyosci 2003 8:d997–d1017.

Liberti SE, Rasmussen LJ. hEXO1 kansere yatkınlık yaratan bir gen midir? Mol Kanseri Res 2004 2:427–432.

Sun X, Zheng L, Shen B. Atipik kalıtsal polipoz olmayan kolorektal kanser sendromunda tanımlanan insan eksonükleaz 1 mutantlarının fonksiyonel değişiklikleri. Kanser Res 2002 62:6026–6030.

Boland CR, Thibodeau SN, Hamilton SR, ve diğerleri. Kanser tespiti ve ailesel yatkınlık için Mikrouydu Kararsızlığı üzerine Ulusal Kanser Enstitüsü Çalıştayı: kolorektal kanserde mikro uydu kararsızlığının belirlenmesi için uluslararası kriterlerin geliştirilmesi. Kanser Res 1998 58:5248–5257.

Gu L, Cline-Brown B, Zhang F, Qiu L, Li GM . Mikrosatellit kararsızlığı olan hematolojik malignitelerde uyumsuzluk onarım eksikliği. onkogen 2002 21:5758–5764.

Gu L, Wu J, Zhu BB, Li GM. Mesane tümörü hücre dizisinde yeni bir uyumsuzluk onarım aktivitesinin eksikliği. Nükleik Asitler Res 2002 30:2758–2763.

Prolla TA, Baker SM, Harris AC, ve diğerleri. Mlh1, Pms1 ve Pms2 DNA uyumsuzluğu onarımında eksik olan farelerde tümör duyarlılığı ve spontan mutasyon. Nat Genet 1998 18:276–279.

Wei K, Kucherlapati R, Edelmann W. İnsan DNA uyuşmazlığı-onarım gen kusurları için fare modelleri. Trendler Mol Med 2002 8:346–353.

de Wind N, Dekker M, Berns A, Radman M, te Riele H. Fare Msh2 geninin inaktivasyonu, uyumsuzluk onarım eksikliği, metilasyon toleransı, hiperrekombinasyon ve kansere yatkınlık ile sonuçlanır. Hücre 1995 82:321–330.

Reitmair AH, Schmits R, Ewel A, ve diğerleri. MSH2 eksikliği olan fareler yaşayabilir ve lenfoid tümörlere karşı hassastır. Nat Genet 1995 11:64–70.

Edelmann W, Yang K, Ömer A, ve diğerleri. Uyumsuzluk onarım geni Msh6'daki mutasyon kansere yatkınlığa neden olur. Hücre 1997 91:467–477.

Kolodner RD, Tytell JD, Schmeits JL, ve diğerleri. Kolorektal kanser ailelerinde germ-line msh6 mutasyonları. Kanser Res 1999 59:5068–5074.

de Wind N, Dekker M, Claij N, ve diğerleri. Farelerde HNPCC benzeri kanser yatkınlığı, aynı anda Msh3 ve Msh6 uyumsuzluk-onarım protein fonksiyonlarının kaybı yoluyla. Nat Genet 1999 23:359–362.

Edelmann W, Ömer A, Yang K, ve diğerleri. DNA uyuşmazlığı onarım genleri Msh3 ve Msh6, bağırsak tümörünün baskılanmasında işbirliği yapar. Kanser Res 2000 60:803–807.

Baker SM, Plug AW, Prolla TA, ve diğerleri. Fare Mlh1'in DNA uyumsuzluğu onarımı ve mayotik geçişe dahil edilmesi. Nat Genet 1996 13:336–342.

Edelmann W, Cohen PE, Kane M, ve diğerleri. MLH1 eksikliği olan farelerde mayotik pakiten tutuklaması. Hücre 1996 85:1125–1134.

Lipkin SM, Moens PB, Wang V, ve diğerleri. MLH3 eksikliği olan farelerde mayotik tutuklama ve anöploidi. Nat Genet 2002 31:385–390.

Baker SM, Bronner CE, Zhang L, ve diğerleri. DNA uyuşmazlığı onarım geni PMS2'de kusurlu erkek fareler, mayozda anormal kromozom sinapsı sergiler. Hücre 1995 82:309–319.

Kane MF, Loda M, Gaida GM, ve diğerleri. hMLH1 promotörünün metilasyonu, sporadik kolon tümörlerinde hMLH1 ekspresyonunun olmaması ve uyumsuz onarım kusurlu insan tümör hücre hatları ile ilişkilidir. Kanser Res 1997 57:808–811.

Grady WM, Markowitz SD. Kolon kanserinde genetik ve epigenetik değişiklikler. Annu Rev Genomics Hum Genet 2002 3:101–128.

Thibodeau SN, Fransız AJ, Cunningham JM, ve diğerleri. Kolorektal kanserde mikro uydu kararsızlığı: farklı mutatör fenotipleri ve hMLH1'in başlıca katılımı. Kanser Res 1998 58:1713–1718.

Gazzoli I, Loda M, Garber J, Syngal S, Kolodner RD. Normal dokuda MLH1 geninin hipermetilasyonu ve sonuçta ortaya çıkan mikro uydu kararsızlığı yüksek tümörde metillenmemiş alelin heterozigotluğunun kaybı ile ilişkili kalıtsal bir polipoz olmayan kolorektal karsinom vakası. Kanser Res 2002 62:3925–3928.

Chan TL, Yuen ST, Kong CK, ve diğerleri. Kalıtsal polipoz olmayan kolorektal kanserli bir ailede MSH2'nin kalıtsal germ hattı epimutasyonu. Nat Genet 2006 38:1178–1183.

Hitchins MP, Wong JJ, Suthers G, ve diğerleri. Kanserle ilişkili bir MLH1 germ hattı epimutasyonunun kalıtımı. N İngilizce J Med 2007 356:697–705.

Suter CM, Martin DI, Ward RL. Çoklu kanserli bireylerde MLH1'in germline epimutasyonu. Nat Genet 2004 36:497–501.

Veigl ML, Kasturi L, Olechnowicz J, ve diğerleri. İnsan MSI kanserlerine neden olan yeni bir mekanizma olan epigenetik gen susturma ile hMLH1'in bialelik inaktivasyonu Proc Natl Acad Sci ABD 1998 95:8698–8702.

Herman JG, Ömer A, Polyak K, ve diğerleri. Kolorektal karsinomda hMLH1 promotörü hipermetilasyonunun insidansı ve fonksiyonel sonuçları. Proc Natl Acad Sci ABD 1998 95:6870–6875.

Kinzler KW, Vogelstein B. Kansere yatkınlık genleri. Kapıcılar ve bekçiler. Doğa 1997 386:761, 763.

Markowitz S, Wang J, Myeroff L, ve diğerleri. Mikro uydu kararsızlığı olan kolon kanseri hücrelerinde tip II TGF-beta reseptörünün etkisizleştirilmesi. Bilim 1995 268:1336–1338.

Duval A, Hamelin R. Uyumsuz onarım eksikliği olan insan kanserlerinde tekrar dizilerini kodlamadaki mutasyonlar: kararsızlık için yeni bir hedef gen kavramına doğru. Kanser Res 2002 62:2447–2454.