Dnk replikatsiyasi

28 - rasm. DNK replikatsiyasida molekulaning ikkiga ko’payishi.
Replikatsiyaning initsiatsiyasida ribonukleozidtrifosfatlardan tashkil topgan qisqa molekulali RNK-zatravka zarur bo’lib, bu omilni DNK-praymaza fermenti sintezlaydi. Praymaza fermenti hujayralardagi har xil RNKlarning sintezida ishtirok etadi. RNK-praymer sintezlangandan so’ng, DNK-polimeraza replikatsiyani davom ettiradi. Yangi sintezlangan DNK zanjirining oxiri 5'-tomonida ribonukleotidlarni tutadi. Keyinchalik qisqa praymerlar o’rnini DNKning segmentlari egallaydi.
DNK molekulasi antipararell bo’lganligi uchun polimeraza fermenti polinukleotid zanjirini faqat bir tomonga 5'→3'ga uzaytirib boradi. Replikativ ayrining harakati davomida polimeraza 5'→3' va 3'→5' tomonlariga bir vaqtda sintez reaksiyasini olib borolmaydi. Demak, DNK molekulasining faqat bitta zanjiri to’liq sintezlanib boradi. Qarama-qarshi tomondagi DNK zanjirida kichik fragmentli (1000-2000 nukleotid qoldiqlari prokariotlarda va 100-200 nukleotid qoldiqlar eukariotlarda) nukleotidlar, ya’ni Okazaki fragmentlari sintezlanadi.
Sintezlanayotgan DNK molekulasining to’liq qismini yetakchi, ikkinchisi esa Okazaki fragmentlaridan tashkil topgan zanjirni “orqada qoluvchi” deb ataladi. Bunday qisqa fragmentlarning sintezi RNK-zatravka ishtirokida davom etadi. Mazkur DNK sintezini uzilgan yoki yarim uzilgan replikatsiya deb ataladi. Ma’lum vaqtdan so’ng, RNK-zatravkalar (praymerlar) ajraladi. Bo’sh qismlar DNK-polimeraza fermentlari orqali nukleotidlar bilan to’ldiriladi, kichik fragmentlar esa, DNK ligaza fermentlari orqali “orqada qoluvchi” zanjirlar o’zaro choklanadi. Shunday qilib, nukleotidlar orasidagi fosfodiefir bog’lari DNK ligaza fermentlari orqali shakllanadi.
Nativ DNK bispiral holatda bo’ladi. Komplementar holatda o’z-o’zidan ko’payish uchun qo’sh spiral ikkiga ajralishi lozim. DNKning ikki zanjirga yechilishi muayyan qismlardan boshlanadi. Qo’sh zanjirni bir-biridan ajratishda ferment xelikaza - DNKga bog’liq ATF-aza bajaradi. Energiyani esa, ATFni gidroliz qilinishidan foydalanadi. Xelikaza fermenti doira shaklidagi oltita subbirlikdan tashkil topgan struktura. Mazkur ferment harakatda bo’lib, ATF ishtirokida DNKni replikativ ayriga ajratib boradi.
Bir zanjirli DNK molekulasi uzunasi bo’ylab SSB-oqsillari (Single Strend Proteins) bilan bog’langan holda bo’ladi. E.colining SSB-oqsili tetramerli (molekula massasi 88000 Da), yuqori darajadagi asimmetrik molekula bo’lib, tarkibida dikarbon aminokislotalari ko’p uchraydi. Oqsil bir zanjirili DNK molekulasi bilan kooperativ holda bog’lanadi. Xelikaza fermenti orqali qo’sh zanjirli DNKdan bir zanjirli molekulalarni hosil bo’lishida SSB-oqsillari polinukleotid zanjirlarni stabillashtirib, molekulada hosil bo’lishi mumkin bo’lgan DNKning ikkilamchi strukturasini shakllanishiga yo’l qo’ymaydi. SSB-oqsillari DNK-polimeraza fermentini faollantirib, uning ish faoliyatini aniqlashtiradi. Eukariotlarda bunday oqsillarga yadrodagi replikativ xususiyatli proteinlar kirib, ularni A (RrA) belgi bilan belgilanadi.
DNK molekulasida avtonomli replikatsiya xususiyatiga ega bo’lgan qismlar bo’lib, bu bo’lakni replikon deb ataladi. Replikon DNKning o’z-o’zidan ko’payishi uchun kerakli genlarni tutib, regulyatorlik xususiyatiga ham ega. DNKdagi replikon qismdan replikatsiya boshlansa shu joyni replikator deb ataladi.
Eukariot hujayralarda replikatsiyaning boshlanishi DNKning ko’p nuqtalarida bo’lib, ularning masofasi taxminan 20 ming nukleotid qoldig’idan iborat. Eukariot xromosomalar polireplikonli tuzilishga ega. Replikatsiyaning initsiatsiyasi ma’lum nuqtadan ikki tomonlama harakat qilib, qo’shni replikativ ayrilar bir-birlari bilan qo’shilguncha davom etadi. To’liq shakllangan xromosoma kichik sintezlangan DNK zanjirlarining o’zaro qo’shilishidan shakllanadi.