Soru

Zorluk: ZorDNA Replikasyonu

Ökaryotik hücrelerde DNA replikasyonu, çok sayıda proteinin ve enzimin yüksek bir koordinasyonla çalıştığı kompleks bir süreçtir. Replikasyon çatalının ilerlemesi, yeni zincirlerin sentezi ve polimerazların kalıp zincire bağlanma mekanizmaları düşünüldüğünde, bu süreçte görev alan faktörler ile ilgili aşağıdaki ifadelerden hangisi doğrudur?

  1. DNA polimeraz α\alpha/primaz kompleksi 535' \rightarrow 3' yönünde RNA primeri ve ardından kısa bir DNA dizisi sentezledikten sonra, yerini RFC ve PCNA aracılığıyla prosesivitesi daha yüksek olan polimerazlara bırakır.Cevap
  2. B
    RFC (Replication Factor C), tek zincirli DNA'ya bağlanarak polimerazın kalıptan ayrılmasını engelleyen ve 'kayıcı kıskaç' (sliding clamp) olarak adlandırılan halkasal yapılı proteindir.
  3. C
    Topoizomeraz I, replikasyon çatalının önünde oluşan pozitif süperkıvrımları gidermek için çift zincir kırığı oluşturur ve bu işlem sırasında ATP hidrolizinden elde edilen enerjiyi kullanır.
  4. D
    DNA helikaz (MCM kompleksi), replikasyon çatalında kalıp DNA'nın 535' \rightarrow 3' yönünde hareket ederek bazlar arasındaki hidrojen bağlarını koparan ve ATP harcamayan bir enzimdir.
  5. E
    DNA polimeraz ϵ\epsilon, kesintili zincir (lagging strand) sentezinden sorumlu temel polimeraz olup, RNA primerlerinin uzaklaştırılmasında 535' \rightarrow 3' ekzonükleaz aktivitesini kullanır.

Cevap

DNA polimeraz α\alpha/primaz kompleksi replikasyonu başlatır ve ardından görev RFC ve PCNA yardımıyla diğer polimerazlara devredilir.
Ökaryotik DNA replikasyonunda sentezin doğruluğu ve sürekliliği için 'polimeraz değişimi' kritiktir. DNA polimeraz α\alpha, primaz aktivitesiyle süreci başlatır ancak prosesivitesi düşük olduğu için RFC/PCNA kompleksinin yardımıyla yerini daha güçlü polimerazlara (δ\delta veya ϵ\epsilon) bırakır. Bu süreçte tüm nükleik asit sentezleri her zaman 535' \rightarrow 3' yönünde gerçekleşir.

Adım Adım Çözüm

1
Replikasyonun başlangıcını analiz et.
Ökaryotlarda DNA polimeraz α\alpha/primaz kompleksi sentezi başlatır. Önce ~10 nükleotitlik RNA, sonra ~20 nükleotitlik DNA sentezlenir.
DNA polimerazlar sentezi de novo başlatamaz, bir primer gereklidir.
2
Polimeraz değişimini (switching) değerlendir.
Sentezlenen kısa diziden sonra RFC (kıskaçı yükleyici), PCNA (kayıcı kıskaç) proteinini DNA'ya yükler.
Polimeraz α\alpha düşük prosesiviteye sahiptir ve hata düzeltme (proofreading) yapamaz; bu yüzden görev devredilmelidir.
3
Uzama (elongation) polimerazlarını belirle.
PCNA yüklendikten sonra Pol δ\delta (kesintili zincir) veya Pol ϵ\epsilon (kesintisiz zincir) görevi devralarak sentezi sürdürür.
Bu polimerazlar 353' \rightarrow 5' ekzonükleaz aktivitesine sahiptir ve yüksek doğrulukla sentez yaparlar.

Anahtar Kavram

Ökaryotik replikasyon çatalında polimeraz değişimi ve aksesuar proteinlerin (RFC, PCNA) rolleri.

Daha Fazla Pratik

Ökaryotik polimeraz δ\delta ve ϵ\epsilon'un hata düzeltme mekanizmaları ile ekzonükleaz aktivitelerini karşılaştırın.
Tahmini Süre:2m 0s
Bu soruyu puanla