DNA-deling. Replikering i biologi er en viktig molekylær prosess av kroppsceller

Nukleinsyrer spiller en viktig rolle i å sikre den vitale aktiviteten til cellene til levende organismer. En viktig representant for denne gruppen av organiske forbindelser er DNA, som bærer all genetisk informasjon og er ansvarlig for manifestasjonen av de nødvendige egenskapene.

Hva er replikering?

Når celler deler seg, må de øke mengden nukleinsyrer i kjernen for å forhindre tap av genetisk informasjon under prosessen. I biologi er replikasjon duplisering av DNA ved å syntetisere nye tråder.

Hovedformålet med denne prosessen er å overføre genetisk informasjon til datterceller uendret uten noen mutasjoner.

Replikasjonsenzymer og proteiner

Dupliseringen av et DNA-molekyl kan sammenlignes med enhver metabolsk prosess i en celle som krever de tilsvarende proteinene. Siden replikasjon i biologi er en viktig komponent i celledeling, er følgelig mange hjelpepeptider involvert her.

DNA-polymerase er det viktigste reduplikasjonsenzymet, som er ansvarlig for syntesen av datterkjeden I cytoplasmaet til cellen, under replikasjonsprosessen, er tilstedeværelsen av nukleintrifosfater nødvendig, som bringer alle nukleinbasene.

Disse basene er monomerer av nukleinsyre, så hele kjeden til molekylet er bygget fra dem. DNA-polymerase er ansvarlig for monteringsprosessen i riktig rekkefølge, ellers er utseendet til alle slags mutasjoner uunngåelig.

Primase er et protein som er ansvarlig for dannelsen av en primer på mal-DNA-strengen. Denne primeren kalles også en primer den har for enzymet DNA-polymerase tilstedeværelsen av initiale monomerer, hvorfra videre syntese av hele polynukleotidkjeden er mulig. Denne funksjonen utføres av primeren og dens tilsvarende enzym.
Helicase (helikase) danner en replikasjonsgaffel, som er divergensen av maltråder ved å bryte hydrogenbindinger. Dette gjør det lettere for polymeraser å nærme seg molekylet og begynne syntese.
Topoisomerase. Hvis du ser for deg et DNA-molekyl som et vridd tau, når polymerasen beveger seg langs kjeden, vil det dannes en positiv spenning på grunn av den sterke vridningen. Dette problemet løses av topoisomerase, et enzym som kort bryter kjeden og folder ut hele molekylet. Deretter blir det skadede området sydd sammen igjen, og DNA opplever ikke spenning.
Ssb-proteiner, som klynger, fester seg til DNA-tråder ved replikasjonsgaffelen for å forhindre re-dannelse av hydrogenbindinger før slutten av reduplikasjonsprosessen.
Ligaza. består av å sy sammen Okazaki-fragmenter på den etterslepende tråden til et DNA-molekyl. Dette skjer ved å kutte ut primerne og sette inn native deoksyribonukleinsyremonomerer i deres plass.

I biologi er replikering en kompleks flertrinnsprosess som er ekstremt viktig under celledeling. Derfor er bruk av ulike proteiner og enzymer nødvendig for effektiv og korrekt syntese.

Reduplikasjonsmekanisme

Det er 3 teorier som forklarer prosessen med DNA-duplisering:

Konservativ sier at ett datternukleinsyremolekyl er av malnatur, og det andre er fullstendig syntetisert fra bunnen av.
Semikonservativ ble foreslått av Watson og Crick og bekreftet i 1957 i eksperimenter på E. Coli. Denne teorien sier at begge datter-DNA-molekylene har en gammel tråd og en nylig syntetisert.
Den dispersive mekanismen er basert på teorien om at dattermolekyler har vekslende regioner langs hele lengden, bestående av både gamle og nye monomerer.

Nå har en semi-konservativ modell blitt vitenskapelig bevist. Hva er replikasjon på molekylært nivå? Først bryter helicase hydrogenbindingene til DNA-molekylet, og åpner derved begge trådene for polymeraseenzymet. Sistnevnte, etter dannelsen av frøene, begynner syntesen av nye kjeder i 5'-3'-retningen.

Den antiparallelle egenskapen til DNA er hovedårsaken til dannelsen av ledende og etterslepende tråder. På den ledende tråden beveger DNA-polymerase seg kontinuerlig, og på den etterslepende tråden danner den Okazaki-fragmenter, som i fremtiden vil kobles sammen ved hjelp av ligase.

Replikeringsfunksjoner

Hvor mange DNA-molekyler er det i kjernen etter replikasjon? Selve prosessen innebærer å doble cellens genetiske sammensetning, så i løpet av den syntetiske perioden med mitose har det diploide settet dobbelt så mange DNA-molekyler. Denne oppføringen er vanligvis merket 2n 4c.

I tillegg til den biologiske betydningen av replikering, har forskere funnet anvendelse av prosessen i ulike felt av medisin og vitenskap. Hvis i biologi replikasjon er dobling av DNA, så under laboratorieforhold brukes reproduksjonen av nukleinsyremolekyler til å lage flere tusen kopier.

Denne metoden kalles polymerasekjedereaksjon (PCR). Mekanismen for denne prosessen ligner på replikering in vivo, derfor brukes lignende enzymer og buffersystemer for dens forekomst.

konklusjoner

Replikasjon har viktig biologisk betydning for levende organismer. Overføring under celledeling er ikke fullstendig uten å doble DNA-molekyler, så det koordinerte arbeidet til enzymer er viktig i alle stadier.

DNA-replikasjon- prosessen med syntese av et dattermolekyl av deoksyribonukleinsyre på matrisen til det overordnede DNA-molekylet. Under den påfølgende delingen av modercellen mottar hver dattercelle en kopi av et DNA-molekyl som er identisk med DNAet til den opprinnelige modercellen. Denne prosessen sikrer at genetisk informasjon overføres nøyaktig fra generasjon til generasjon. DNA-replikasjon utføres av et komplekst enzymkompleks bestående av 15-20 forskjellige proteiner, kalt replisome

Studiens historie

Hvert DNA-molekyl består av en tråd av det opprinnelige modermolekylet og en nylig syntetisert tråd. Denne replikasjonsmekanismen kalles semi-konservativ. Foreløpig anses denne mekanismen som bevist takket være eksperimentene til Matthew Meselson og Franklin Stahl (1958). Tidligere var det to andre modeller: "konservativ" - som et resultat av replikasjon dannes ett DNA-molekyl som bare består av overordnede kjeder, og ett som bare består av datterkjeder; "dispersiv" - alle DNA-molekyler som er et resultat av replikasjon består av kjeder, hvorav noen deler er nylig syntetisert, mens andre er tatt fra moder-DNA-molekylet.

Generelle synspunkter

DNA-replikasjon er en nøkkelhendelse under celledeling. Det er viktig at ved delingstidspunktet har DNA blitt replikert fullstendig og bare én gang. Dette sikres av visse mekanismer som regulerer DNA-replikasjon. Replikering skjer i tre stadier:

replikasjonsinitiering

forlengelse

avslutning av replikering.

Replikasjonsregulering skjer hovedsakelig på initieringsstadiet. Dette er ganske enkelt å implementere, fordi replikasjon ikke kan begynne fra en hvilken som helst DNA-seksjon, men fra en strengt definert, kalt replikasjonsinitieringsstedet. Det kan enten være bare ett eller mange slike steder i genomet. Nært knyttet til konseptet med et replikasjonsinitieringssted er konseptet replikon . Et replikon er en del av DNA som inneholder et replikasjonsopphav og replikeres etter at DNA-syntese begynner fra dette stedet. Bakterielle genomer er typisk et enkelt replikon, noe som betyr at replikering av hele genomet er et resultat av bare én handling av replikasjonsinitiering. Eukaryote genomer (så vel som deres individuelle kromosomer) består av et stort antall uavhengige replikoner, noe som reduserer den totale replikasjonstiden til et individuelt kromosom betydelig. De molekylære mekanismene som kontrollerer antall på hvert sted i løpet av en celledelingssyklus kalles kopinummerkontroll. I tillegg til kromosomalt DNA inneholder bakterieceller ofte plasmider, som er individuelle replikoner. Plasmider har sine egne kopinummerkontrollmekanismer: de kan sikre syntesen av bare én kopi av plasmidet per cellesyklus, eller tusenvis av kopier.

Replikering begynner ved replikasjonsinitieringsstedet med avviklingen av DNA-dobbelhelixen, som dannes replikeringsgaffel - stedet for direkte DNA-replikasjon. Hvert sted kan danne en eller to replikeringsgafler, avhengig av om replikeringen er ensrettet eller toveis. Toveis replikering er mer vanlig. En tid etter replikasjonsstart kan man observere i et elektronmikroskop replikasjonsøye - en del av et kromosom der DNA allerede er replikert, omgitt av lengre deler av ikke-replikert DNA.

Ved replikasjonsgaffelen kopierer DNA et stort proteinkompleks (replisom), hvor nøkkelenzymet er DNA-polymerase. Replikasjonsgaffelen beveger seg med en hastighet på omtrent 100 000 basepar per minutt i prokaryoter og 500-5000 i eukaryoter.

Molekylær mekanisme for replikasjon

Enzymer (helikase, topoisomerase) og DNA-bindende proteiner vikler ut DNA, holder malen i en fortynnet tilstand og roterer DNA-molekylet. Riktig replikasjon sikres ved nøyaktig matching av komplementære basepar og aktiviteten til DNA-polymerase, som er i stand til å gjenkjenne og korrigere feilen. Replikasjon i eukaryoter utføres av flere forskjellige DNA-polymeraser. Deretter blir de syntetiserte molekylene vridd i henhold til prinsippet om supercoiling og videre DNA-komprimering. Syntese er energikrevende.

Trådene til DNA-molekylet divergerer, danner en replikasjonsgaffel, og hver av dem blir en mal som en ny komplementær tråd syntetiseres på. Som et resultat dannes det to nye dobbelttrådete DNA-molekyler, identiske med modermolekylet.

Kjennetegn ved replikeringsprosessen

matrise- sekvensen til den syntetiserte DNA-kjeden er unikt bestemt av sekvensen til moderkjeden i samsvar med komplementaritetsprinsippet;

semi-konservativ- en tråd av DNA-molekylet dannet som et resultat av replikasjon er nylig syntetisert, og den andre er mors;

går i retning fra 5'-enden av det nye molekylet til 3'-enden;

semi-kontinuerlig- en av DNA-kjedene syntetiseres kontinuerlig, og den andre - i form av et sett med individuelle korte fragmenter (Okazaki-fragmenter);

starter fra visse deler av DNA kalt replikasjonsinitieringssteder

DNA-replikasjon er prosessen med biosyntese av deoksyribonukleinsyre. Materialet for er adenosin-, guanosin-cytidin- og tymidintrifosforsyre eller ATP, GTP, CTP og TTP.

DNA-replikasjonsmekanisme

Biosyntese utføres i nærvær av et såkalt "frø" - en viss mengde enkelttrådet transformert deoksyribonukleinsyre og en katalysator. DNA-polymerase fungerer som en katalysator. Dette enzymet deltar i sammenføyningen av nukleotidrester. På ett minutt er mer enn 1000 nukleotidrester koblet sammen. Nukleotidrester i molekylet til et deoksyribonukleinsyrefragment er forbundet med hverandre med 3', 5'-fosfodiesterbindinger. DNA-polymerase katalyserer tilsetningen av mononukleotidrester til den frie 3-hydroksylenden av den transformerte deoksyribonukleinsyren. Først syntetiseres små deler av DNA-molekylet. De er mottakelige for virkningen av DNA-ligase og danner lengre fragmenter av deoksyribonukleinsyre. Begge fragmentene er lokalisert i Transformert deoksyribonukleinsyre brukes som et vekstpunkt for det fremtidige DNA-molekylet og er også en matrise som det dannes en antiparallell kjede av deoksyribonukleinsyre på, som er identisk med det transformerte DNA i struktur og sekvens av plassering av nukleotidrester. DNA-replikasjon skjer under mitotisk interfase. Deoksyribonukleinsyre er konsentrert i kromosomer og kromatin. Etter dannelsen av en enkelttrådet deoksyribonukleinsyre, dannes dens sekundære og tertiære strukturer. To tråder av deoksyribonukleinsyre er koblet til hverandre i henhold til regelen om komplementaritet. DNA-replikasjon skjer i cellekjernen.

Materialet for biosyntese av ulike grupper og typer RNA er høyenergiforbindelser: ATP, GTP, CTP og TTP. kan syntetiseres i dem med deltakelse av ett av de tre indikerte fragmentene: DNA-avhengig RNA-polymerase, polynukleotid-nukleotidyltransferase og RNA-avhengig RNA-polymerase. Den første av dem finnes i kjernene til alle celler, og finnes også i mitokondrier. RNA syntetiseres på en DNA-mal i nærvær av ribonukleosidtrifosfater, mangan- og magnesiumioner. Det dannes et RNA-molekyl som er komplementært til DNA-malen. For at DNA-replikasjon skal skje, dannes r-RNA, t-RNA, i-RNA og RNA-primere i kjernene. De tre første transporteres inn i cytoplasmaet, hvor de deltar i proteinbiosyntesen.

DNA-replikasjon skjer omtrent på samme måte som. Overføring og bevaring av arvelig informasjon utføres i to trinn: transkripsjon og oversettelse. Hva er et gen? Et gen er en materialenhet som er en del av et deoksyribonukleinsyremolekyl (RNA i noen virus). Inneholdt i kromosomene til cellekjerner. Genetisk informasjon overføres fra DNA gjennom RNA til protein. Transkripsjon utføres i og består av syntese av mRNA på seksjoner av deoksyribonukleinsyremolekylet. Det skal sies at nukleotidsekvensen til deoksyribonukleinsyre er "omskrevet" til nukleotidsekvensen til mRNA-molekylet. RNA-polymerase fester seg til den korresponderende delen av DNA, "vikler av" sin doble helix og kopierer strukturen til deoksyribonukleinsyre, og legger til nukleotider i henhold til komplementaritetsprinsippet. Når fragmentet beveger seg, beveger kjeden av syntetisert RNA seg bort fra malen, og DNA-dobbelthelixen bak enzymet gjenopprettes umiddelbart. Hvis RNA-polymerase når slutten av den kopierte seksjonen, beveger RNA seg bort fra matrisen inn i karyoplasmaet, hvoretter det beveger seg til cytoplasmaet, hvor det deltar i proteinbiosyntesen.

Under translasjon blir sekvensen av nukleotider i mRNA-molekylet oversatt til sekvensen av aminosyrerester i proteinmolekylet. Denne prosessen skjer i cytoplasmaet, hvor mRNA kombineres og et polysom dannes.

Replikering– overføring av informasjon fra DNA til DNA, selvduplisering av DNA (DNA-biosyntese).

DNA-molekyl som består av to helikser dobler under celledeling. DNA-dobling basert på det faktum at når du vever av trådene, kan hver tråd fullføres utfyllende kopi, og oppnår dermed to tråder av et DNA-molekyl som kopierer den originale.

Betingelser som kreves for replikering: 1.) Matrise- DNA-tråder. Splitting av tråden kalles replikeringsgaffel. Det kan dannes inne i et DNA-molekyl. De beveger seg i forskjellige retninger, danner seg replikerende øye. Det er flere slike øyne i det eukaryote DNA-molekylet, hver med to gafler. 2.) Substrat. Plastmaterialet er deoksynukleotidtrifosfater: dATP, dGTP, dCTP, dTTP. Så går de i oppløsning til deoksynukleotidmonofosfater, to molekyler uorganisk fosfat med frigjøring av energi, dvs. de er både kilden og energi, Og plastmateriale. 3.) Ioner magnesium. 4.) Replikativt enzymkompleks. EN) DNA - avvikling av proteiner: - DNA-A(får til at trådene divergerer); - helikaser(spalt DNA-strengen); - topoisomerase 1 Og 2 (slapp av utover spiralen). Er revet fra hverandre (3",5")-fosfodiesterbindinger. Topoisomerase 2 i prokaryoter kalles gyrase. b) Proteiner som hindrer sammenføyning av DNA-tråder ( SSB-proteiner). V) DNA-polymerase(katalyserer dannelsen av fosfodiesterbindinger). DNA-polymerase forlenger bare en eksisterende tråd, men kan ikke koble sammen to frie nukleotider. G) Primaza(katalyserer dannelsen av et "frø" for syntese). Dette er en RNA-polymerase i sin struktur, som forbinder enkeltnukleotider. d) DNA-ligase. 5.) Primere- "frø" for replikering. Dette er et kort fragment bestående av ribonukleotidtrifosfater(2-10). Primerdannelse er katalysert primase.

Replikeringsstadier: 1.) Initiering(dannelse av en replikasjonsgaffel); 2.) Forlengelse(syntese av nye tråder); 3.) Primer utelukkelse; 4.) Avslutning(fullføring av syntesen av to datterkjeder).

Starter replikering:- regulere signalproteinmolekyler - vekstfaktorer;- gi enzymer Og spesielle proteiner.

Nødvendige enzymer: DNA topoisomeraser- enzymer som avvikler DNA-superhelixer. DNA-helikase– bryter hydrogenbindinger i et dobbelttrådet DNA-molekyl. Som et resultat, replikeringsgaffel (replikerende øye).

Enkeltrådet DNA-bindende proteiner binder seg til enkelttrådet DNA og hindrer dem i å bli komplementært.

Replikasjonsforlengelse. Syntesesubstratene er deoksynukleosidtrifosfater, fungerer som et byggemateriale og energikilde.

Nødvendige enzymer: DNA primase, som katalyserer syntesen av korte RNA-primermolekyler for DNA-polymerase. DNA-polymerase sikrer inkludering i den voksende "nye" kjeden av nukleotider som er komplementær til den "gamle", det vil si malkjeden.

Syntesen av nye DNA-kjeder kan bare fortsette i retningen fra 5'-enden mot 3'-enden. DNA syntetiseres kontinuerlig på en tråd "ledende" kjede, og på den andre dannes korte fragmenter - "etterslepende" kjede (fragmenter av Okazaki).

Etter fjerning av primere DNA-ligase syr korte fragmenter av Okazaki sammen ( avslutning).

Informasjon overføres matrisemetoden. Halvkonservativ DNA-replikasjonsmekanisme.

Lagging Strand Syntese

3’

5’

1. Når skjer replikering?- I den syntetiske fasen av interfase, lenge før celledeling. Perioden mellom replikasjon og profase av mitose kalles den postsyntetiske fasen av interfase, hvor cellen fortsetter å vokse og sjekker om duplisering har skjedd riktig.

2. Hvis det var 46 kromosomer før dobling, hvor mange vil det være etter dobling?– Antall kromosomer endres ikke når DNA dobles. Før duplisering har en person 46 enkle kromosomer (bestående av en dobbel DNA-streng), og etter duplisering 46 doble kromosomer (bestående av to identiske doble DNA-tråder koblet til hverandre ved sentromeren).

3. Hvorfor er replikering nødvendig?– Slik at under mitose kan hver dattercelle få sin egen kopi av DNA. Under mitose er hvert av de 46 dobbeltkromosomene delt inn i to enkeltkromosomer; to sett med 46 enkeltkromosomer oppnås; disse to settene divergerer i to datterceller.

Tre prinsipper for DNA-struktur

Halvkonservativ- hvert datter-DNA inneholder en kjede fra mors DNA og en nysyntetisert.

Komplementaritet- AT/CG. I motsetning til adenin i en DNA-streng er det alltid tymin i en annen DNA-streng, og i motsetning til cytosin er det alltid guanin.

Antiparallelisme- DNA-tråder ligger motsatte ender av hverandre. Disse endene studeres ikke på skolen, så litt mer detaljert (og så ut i naturen).

Monomeren av DNA er et nukleotid, den sentrale delen av nukleotidet er deoksyribose. Den har 5 karbonatomer (på det nærmeste bildet har den nedre venstre deoksyribose nummererte atomer). La oss se: en nitrogenholdig base er festet til det første karbonatomet, fosforsyren til et gitt nukleotid er festet til det femte, det tredje atomet er klart til å feste fosforsyren til neste nukleotid. Dermed har enhver DNA-kjede to ender:

5" ende, fosforsyre er plassert på den;
3"-enden inneholder ribose.

Den antiparallelle regelen er at i den ene enden av en dobbel DNA-tråd (for eksempel i den øverste enden av det nærmeste bildet), har en streng en 5" ende og den andre har en 3" ende. Det er viktig for replikasjonsprosessen at DNA-polymerase bare kan forlenge 3"-enden. En DNA-kjede kan bare vokse i sin 3"-ende.

I dette bildet skjer prosessen med DNA-dobling fra bunn til topp. Det kan sees at venstre kjede vokser i samme retning, og høyre vokser i motsatt retning.

På det følgende bildet topp ny kjede("ledende streng") forlenges i samme retning som duplisering skjer. Bunn nytt kjede("lagging strand") kan ikke strekke seg i samme retning, fordi den har en 5" ende, som, som vi husker, ikke vokser. Derfor vokser den nedre strengen ved hjelp av korte (100-200 nukleotider) Okazaki fragmenter, som hver vokser i 3"-retningen. Hvert Okazaki-fragment vokser fra 3"-enden av primeren ("RNA-primere", primerne er røde i figuren).

Replikasjonsenzymer

Overordnet replikasjonsretning- retningen som DNA-duplisering skjer.
Foreldre-DNA- gammelt (mors) DNA.
Grønn sky ved siden av "Parental DNA"- et helikaseenzym som bryter hydrogenbindinger mellom nitrogenbasene i den gamle (mor) DNA-kjeden.
Grå ovaler på DNA-tråder som nettopp er skilt fra hverandre- destabiliserende proteiner som hindrer DNA-tråder i å koble seg sammen.
DNA pol III- DNA-polymerase, som legger til nye nukleotider til den 3" enden av den øvre (ledende, kontinuerlig syntetiserte) DNA-tråden (ledende tråd).
Primase- primaseenzym, som lager primer (rød legobit). Nå teller vi primerne fra venstre til høyre:

den første primeren er fortsatt uferdig, primaza gjør det akkurat nå;
fra den andre primeren bygger DNA-polymerase DNA - i motsatt retning av retningen for DNA-dobling, men i retning av 3"-enden;
fra den tredje primeren er DNA-kjeden allerede bygget (Lagende tråd), hun kom nær den fjerde primeren;
den fjerde primeren er den korteste fordi DNA-polymerase (DNA pol I) fjerner det (aka RNA, det har ingenting med DNA å gjøre, vi trengte bare den rette enden fra det) og erstatter det med DNA;
Den femte primeren er ikke lenger på bildet, den er fullstendig kuttet ut, og etterlater et gap i stedet. DNA-ligase (DNA-ligase) syr dette bruddet slik at den nedre (etterslepende) DNA-strengen er intakt.

Enzymet topoisomerase er ikke angitt i superbildet, men det vil vises senere i testene, så la oss si noen ord om det. Her er et tau som består av tre store tråder. Hvis tre kamerater tar tak i disse tre trådene og begynner å trekke dem i tre forskjellige retninger, vil tauet snart slutte å rakne og krølle seg til tette løkker. Det samme kan skje med DNA, som er et to-trådet tau, hvis ikke for topoisomerase.

Topoisomerosis kutter en av de to DNA-trådene, hvoretter (andre bilde, rød pil) DNA-et roterer rundt en av sine tråder, slik at det ikke dannes tette løkker (topologisk stress reduseres).

Terminal underreplikering

Fra superbildet med replikasjonsenzymer er det klart at på stedet som er igjen etter fjerning av primeren, fullfører DNA-polymerase det neste Okazaki-fragmentet. (Er det virkelig klart? Hvis noe, er Okazaki-fragmentene i supermaleriet indikert med sirkler.) Når replikasjonen i supermaleriet når sin logiske (venstre) ende, vil det siste (lengst til venstre) Okazaki-fragmentet ikke ha en "neste", så det vil ikke være noen til å fullføre DNA på den tomme plassen som er igjen etter fjerning av primeren.

Her er en annen tegning til deg. Den svarte DNA-strengen er gammel, morslig. DNA-duplisering, i motsetning til supermønsteret, skjer fra venstre til høyre. Siden det nye (grønne) DNA-et til høyre har en 5"-ende, ligger det etter og forlenges av individuelle fragmenter (Okazaki). Hvert Okazaki-fragment vokser fra 3"-enden av primeren (blått rektangel). Primere, som vi husker, fjernes av DNA-polymerase, som på dette tidspunktet fullfører det neste Okazaki-fragmentet (denne prosessen er indikert med en rød ellipse). På slutten av kromosomet er det ingen som fyller denne delen, siden det ikke er noe neste Okazaki-fragment, er det allerede et tomt rom der (Mellomrom). Etter hver replikering forkortes således begge 5" endene av datterkromosomene (terminal underreplikering).

Stamceller (i huden, rød benmarg, testikler) må dele seg mye mer enn 60 ganger. Derfor fungerer enzymet telomerase i dem, som forlenger telomerer etter hver replikasjon. Telomerase utvider den overhengende 3"-enden av DNAet slik at den vokser til størrelsen på Okazaki-fragmentet. Etter dette syntetiserer primase en primer på den, og DNA-polymerase utvider den underreplikerte 5"-enden av DNAet.

Tester

1. Replikering er en prosess der:
A) overføring av RNA-syntese skjer;
B) DNA-syntese (kopiering) skjer;
C) ribosomer gjenkjenner antikodoner;
D) peptidbindinger dannes.

2. Match funksjonene til enzymer involvert i replikasjonen av prokaryoter med navnene deres.

3. Under replikasjon i eukaryote celler, fjerning av primere
A) utføres av et enzym med bare DNAase-aktivitet
B) danner Okazaki-fragmenter
B) forekommer bare i etterslepende tråder
D) forekommer kun i kjernen

4. Hvis du trekker ut DNA fra bakteriofag fX174, vil du finne at det inneholder 25 % A, 33 % T, 24 % G og 18 % C. Hvordan kan du forklare disse resultatene?
A) Resultatene av eksperimentet er feil; det var en feil et sted.
B) Man kan anta at prosentandelen av A er omtrent lik den til T, noe som også er sant for C og G. Derfor brytes Chargaffs regel ikke, DNA er dobbelttrådet og replikerer semi-konservativt.
B) Siden prosentene av A og T og følgelig C og G er forskjellige, er DNA en enkeltstreng; det replikeres av et spesielt enzym som følger en spesiell replikasjonsmekanisme med en enkelt tråd som mal.
D) Siden ingen av A er lik T og ingen av G er lik C, må DNA replikeres ved å syntetisere den komplementære tråden og bruke denne dobbelttrådete formen.

5. Diagrammet viser til dobbelttrådet DNA-replikasjon. For hver av rutene I, II, III, velg ett enzym som fungerer i dette området.

A) Telomerase
B) DNA topoisomerase
B) DNA-polymerase
D) DNA-helikase
D) DNA-ligase

6. En bakteriekultur fra et medium med en lett nitrogenisotop (N-14) ble overført til et medium som inneholdt en tung isotop (N-15) i en tid tilsvarende én deling, og deretter returnert til et medium med et lett nitrogen isotop. Analyse av bakteriell DNA-sammensetning etter en periode tilsvarende to replikasjoner viste:

Alternativer svar	DNA
Alternativer svar	lys	gjennomsnitt	tung
EN	3/4	1/4	-
B	1/4	3/4	-
I	-	1/2	1/2
G	1/2	1/2	-

7. En sjelden genetisk sykdom er preget av immunsvikt, mental og fysisk retardasjon og mikrocefali. Anta at du i et DNA-ekstrakt fra en pasient med dette syndromet fant nesten like store mengder lange og svært korte strekninger med DNA. Hvilket enzym mangler/defekt mest sannsynlig hos denne pasienten?
A) DNA-ligase
B) Topoisomerase
B) DNA-polymerase
D) Helicase

8. DNA-molekylet er en dobbel helix som inneholder fire forskjellige typer nitrogenholdige baser. Hvilket av følgende utsagn om både replikasjon og den kjemiske strukturen til DNA er riktig?
A) Basesekvensene til de to strengene er de samme.
B) I en dobbel DNA-streng er innholdet av puriner lik innholdet av pyrimidiner.
C) Begge kjedene syntetiseres i 5'→3'-retningen kontinuerlig.
D) Tilsetningen av den første basen av den nylig syntetiserte nukleinsyren katalyseres av DNA-polymerase.
E) Feilkorreksjonsaktiviteten til DNA-polymerase skjer i 5'→3'-retningen.

9. De fleste DNA-polymeraser har også aktiviteten:
A) ligase;
B) endonuklease;
B) 5"-eksonuklease;
D) 3"-eksonuklease.

10. DNA-helikase er et nøkkel-DNA-replikasjonsenzym som vikler ut dobbelttrådet DNA til enkelttrådet DNA. Et eksperiment for å bestemme egenskapene til dette enzymet er beskrevet nedenfor.

Hvilken av følgende påstander angående dette eksperimentet er riktig?
A) Båndet som vises på toppen av gelen er kun ssDNA, 6,3 kb i størrelse.
B) Båndet som vises på bunnen av gelen er 300 bp merket DNA.
B) Hvis det hybridiserte DNA behandles kun med DNA-helikase og reaksjonen utføres til fullføring, ser arrangementet av båndene ut som vist i felt 3 i b.
D) Hvis det hybridiserte DNA behandles med koking kun uten helikasebehandling, vises båndarrangementet som vist i felt 2 i b.
E) Hvis det hybridiserte DNAet behandles kun med kokt helikase, ser båndarrangementet ut som vist i felt 1 i b.

Distriktsolympiade 2001
- All-russisk Olympiade 2001
- Internasjonal Olympiade 2001
- Internasjonal Olympiade 1991
- Internasjonal Olympiade 2008
- Distriktsolympiade 2008
- Internasjonal Olympiade 2010
Du finner den fullstendige teksten til disse olympiadene.