Dnk replikatsiyasi

30- rasm. Prokariot organizmlarda DNK sintezining chizmasi.
Okazaki fragmentlaridagi RNK segmentlarini 5'-oxiridan DNK-polimeraza I qirqib, o’rtadagi Okazaki fragmentlaridagi bo’shliqni ham DNK-polimeraza-I to’ldirib turadi. Zanjirdan RNK ajralgandan so’ng, dezoksipolinukleotid oralarini DNK-ligaza kimyoviy bog’laydi.
DNK-polimeraza-III xoloferment bo’lganligi uchun, qo’shimcha oqsil ishtirokida dimer hosil qiladi. Shuning hisobiga DNK dagi boshlovchi va orqada qoluvchi zanjirlarning replikatsiyasi bir vaqtda sodir bo’ladi. Yetakchi zanjirdagi antiparallellik xalaqit bermaslik uchun “orqada qoluvchi” DNK zanjirida o’ziga xos tuguncha shakllanadi. Aynan shu tuguncha tufayli orqada qoluvchi qo’sh zanjirli DNKga aylanadi.
DNK sintezining terminatsiyasi matritsani nukleotidlar orqali to’ldirilishi bilan yakunlanadi. E.colining xromosomasidagi ikkita replikativ ayrilarda terminatsiyali qismlar borligi aniqlangan. Ular taxminan 20 juft nukleotidlardan tashkil topib, shu qismlarni Ter (terminus) deb ataladi. Mazkur nuqtalarda replikatsiyali pufakchalar birlashadi. Sintezlangan DNK zanjirlari ligaza fermentlari ishtirokida har qaysi matritsaga bog’lanib, DNK shakllanadi.

31- rasm. Yetakchi va kechikuvchi DNK zanjirlarining koordinatsiyali sintezi. Orqada qoluvchi zanjirda tugunchalarning hosil bo’lishi DNK-polimeraza-III fermentiga bir vaqtda ikki zanjirli DNKni sintezlashga imkon beradi (kechikuvchi zanjirda praymerning sintezidan so’ng). (Kornberg bo’yicha).


4.2. Eukariotlardagi replikatsiya
Eukariot organizmlardagi DNKning replikatsiyasi prokariotlardagi jarayonga o’xshashdir. Eukariotlarda ham prokariotlarga o’xshash replikatsiya bir vaqtda qo’sh zanjirda davom etadi. Eukariotlardagi replikatsiya birligini replikon deb atalib, uning o’lchami 50-120 mkm atrofida bo’ladi. Sutemizuvchilarning hujayralarida 10 000 dan 100 000 gacha replikonlar uchraydi.
Eukariotli hujayralarda bir necha xildagi DNK-polimerazalar faoliyat ko’rsatadi. Yadrodagi xromosomaning replikatsiyasida DNK-polimeraza-α va DNK-polimeraza-δ (delta) ishtirok etadi. DNK-polimeraza tarkibi bir nechta bir xil subbirliklardan iborat. DNK-polimeraza α-3'-5'-ekzonukleazalik xususiyatiga ega bo’lmaganligi uchun replikatsiyani aniq nazorat qila olmaydi. Taxminlarga qaraganda, DNK-polimeraza-α “kechikuvchi” zanjirlardagi Okazaki fragmentlari uchun praymerlarni sintezlaydi.
Eukariotlardagi DNK sintezining asosiy fermenti DNK-polimeraza-delta hisoblanadi. Mazkur fermentning stimulyatori (rag’batlantiruvchisi) proliferativli yadroviy antigen oqsilidir. Ushbu oqsil hujayralarda ma’lum miqdorda borligi aniqlangan. DNK-polimeraza delta 3'-5'-ekzonukleazalik faolligiga ega bo’lib qo’sh zanjirlar bo’lmish “yetakchi” va “kechikuvchi” makromolekulalarni sintezlashda ishtirok etadi.
Eukariotlarda polimerazalardan yana DNK-polimeraza-β bo’lib, u DNK-polimeraza-deltani o’rnini bosa oladi. Jumladan, reparatsiyada DNK-polimeraza replikatsiyali ayrini xuddi DNK-polimeraza-Iga o’xshash “kechikuvchi” zanjirda Okazaki fragmentlaridagi praymerning uzilishida ishtirok etadi. Hujayrada polimerazalardan yana bir turi DNK-polimeraza-γ (gamma) bo’lib, u mitoxondriyalarda nukleotidlarning polimerizatsiyasini amalga oshiradi.
Inson genomining replikatsiyasi uchun sakkiz soat vaqt kerak bo’ladi. E.coli ning replikatsiya tezligi bir sekundda mingta nukleotid polimerizatsiya uchrasa, eukariotlarda bu jarayon o’n marta sekin ketadi. Ya’ni bir sekundda 100 juft azot asoslari polikondensatsiyalanadi. Har bir replikon bir soatda sintezlanadi. Eukariot organizmlarda replikatsiya tezligining sekin bo’lishi oqsil ishtirokida nukleosomalarning shakllanishi bilan bog’liq bo’lishi mumkin. Prokariot organizmlardagi DNK-polimerazalar eukariotlarga nisbatan bir necha barobar faol ekanligi aniqlangan.