Механизм репликации ДНК и сборка нуклеосомы (часть 2)
Инициация синтеза фрагментов Оказаки происходит на случайных участках в пределах отрезка одноцепочечной ДНК переменной длины между репликациоиной вилкой и 5'-концом растущей дочерней нити, этот отрезок называется зоной инициации (рис. 5.9 и 5.10).
Синтез начинается с образования РНК-затравки постоянной длины (8—10 нуклеотидов), но не с уникальной последовательностью нуклеотидов. Образование РНК-затравки - непременное условие для последующего синтеза ДНК, поскольку все ДНК-полимеразы нуждаются как в матрице, так и в 3'-ОН-нуклеотидной затравке для того, чтобы приступить к синтезу ДНК ДНК-полимераза-α обеспечивает весь процесс образования олигодезоксирибонуклеотидной части фрагмента Оказаки, однако для включения концевого нуклеотида в фрагмент Оказаки (заполнения пробела), кроме ДНК-полимеразы-α, необходимы и другие белковые кофакторы. Размеры фрагментов Оказаки составляют от 40 до 290 нуклеотидов, их средняя длина — около 135 нуклеотидов.
После включения концевого нуклеотида ДНК-лигаза I соединяет фосфодиэфирной связью два конца соседних полинуклеотидных цепей (рис. 5.10). Удаление РНК-затравок происходит, по-видимому, в два этапа с той же скоростью, с которой присоединяются фрагменты Оказаки к только что образованным растущим цепям ДНК Большую часть РНК-затравки удаляет рибонуклеаза-Н, действуя в качестве эндонуклеазы на все рибонуклеотиды, кроме единственного, связанного с ДНК этот рибонуклеотид удаляет 5'-3'-экзонуклеаза, которая может находиться в комплексе с ДНК-полимеразой-α, в результате открывается 5'-фосфатный конец ДНК Полагают, что в некоторых случаях на втором этапе этого процесса происходит удаление двух или более рибонуклеотидов.
Сборка нуклеосомы. Одновременно с удвоением молекулы ДНК происходит раскручивание нуклеосомной ДНК перед репликациоиной вилкой и сборка нуклеосом за вилкой, Первая нуклеосома на направленной вперед ветви вилки находится на расстоянии около 125 нуклеотидов от 3'-конца новообразованной ДНК, а первая нуклеосома на направленной назад ветви - на расстоянии около 250 нуклеотидов от 5'-конца первого фрагмента Оказаки. Новообразованный хроматин, находящийся рядам с местом синтеза ДНК, отличается по структуре от зрелого хроматина и по мере продвижения волки претерпевает созревание, которое завершается на расстоянии 5-40 килобаз (тысяч оснований) от места синтеза ДНК. Созревание нуклеосомы заключается, вероятно, в последовательном присоединении гистонов к новообразованной ДНК, и в отсутствие большого фонда гистонов в соматических клетках синтез гистонов, по-видимому, прочно сопряжен с репликацией ДНК в самых различных эукариотических клетках.
