Soru

Zorluk: Çok zorDNA Replikasyonu

Ökaryotik hücrelerde genomun her hücre döngüsünde yalnızca bir kez replike edilmesini garanti altına alan "lisanslama" (licensing) süreci ve replikasyon çatalındaki enzim koordinasyonu ile ilgili aşağıdaki ifadelerden hangisi doğrudur?

  1. A
    DNADNA polimeraz ϵ\epsilon, prokaryotik DNADNA polimeraz II'e benzer şekilde kesintili zincirdeki (lagginglagging strandstrand) RNARNA primerlerini uzaklaştıran temel ekzonükleaz aktivitesine sahiptir.
  2. B
    Lisanslama süreci kapsamında MCM27MCM2-7 helikaz kompleksinin orijinlere yüklenmesi, CDKCDK aktivitesinin en yüksek seviyeye ulaştığı SS fazı ortasında tetiklenir.
  3. Replikasyon orijinlerinin aynı döngüde tekrar ateşlenmesini önleyen GemininGeminin proteini, Cdt1Cdt1 faktörüne bağlanıp onu inhibe ederek SS ve G2G_2 fazları boyunca yeni MCMMCM yüklenmesini baskılar.Cevap
  4. D
    Ökaryotik tip IIII topoizomerazlar, replikasyon çatalının önünde oluşan pozitif süperkıvrımları DNADNA çift zincirinde tek taraflı bir kesik oluşturarak ve ATPATP harcamadan giderir.
  5. E
    Yeni sentezlenen DNADNA iplikçiği, kalıp (templatetemplate) zincir boyunca 535' \rightarrow 3' yönünde okunurken, sentez işlemi her zaman nükleotitlerin 33' ucuna eklenmesiyle ilerler.

Cevap

Replikasyon orijinlerinin tekrar ateşlenmesini önleyen Geminin proteini, Cdt1 faktörünü sekestre ederek MCM yüklenmesini S, G2 ve erken M fazları boyunca baskılar.
Ökaryotik hücrelerde DNA replikasyonunun her döngüde bir kez olmasını sağlayan en önemli mekanizmalardan biri Geminin proteinidir. Geminin, S fazı ile birlikte artmaya başlar, G2G_2 fazında yüksek kalır ve erken MM fazında APC/C tarafından yıkılır. Geminin, Cdt1Cdt1 faktörünü bağlayarak (sekestre ederek) MCM27MCM2-7 helikaz kompleksinin DNA'ya yüklenmesini engeller. Bu sayede, DNA sentezi devam ederken veya bittikten sonra orijinlerin tekrar 'lisanslanması' ve dolayısıyla tekrar replike edilmesi önlenmiş olur.

Adım Adım Çözüm

1
Lisanslama (licensing) sürecinin zamanlamasını belirle.
Ökaryotlarda DNA replikasyon orijinlerine MCM helikaz kompleksinin yüklenmesi (lisanslama) yalnızca CDK aktivitesinin düşük olduğu G1 fazında gerçekleşebilir.
Yüksek CDK aktivitesi (S, G2 fazları), lisanslama faktörlerini (Cdc6, Cdt1) inhibe ederek veya yıkarak genomun tekrar eşlenmesini önler.
2
Geminin proteininin fonksiyonunu ve Cdt1 ile etkileşimini analiz et.
Geminin, S ve G2 fazlarında birikerek Cdt1'e bağlanır ve onu replikasyon orijinlerinden uzak tutar.
Cdt1'in inhibisyonu, MCM helikazın orijinlere tekrar yüklenmesini imkansız hale getirerek DNA'nın her döngüde sadece bir kez eşlenmesini sağlar.
3
Diğer enzimlerin (Pol epsilon, Topo II) özelliklerini kontrol et.
Pol epsilon kesintisiz zincir sentezinden sorumludur; Topo II ise ATP kullanarak çift zincir kesiği oluşturur.
Ökaryotik replikasyon enzimlerinin spesifik görevlerini ve enerji gereksinimlerini ayırt etmek çatal dinamiğini anlamak için kritiktir.

Anahtar Kavram

Replikasyon Lisanslaması ve Geminin Regülasyonu

Daha Fazla Pratik

Telomeraz enziminin etki mekanizması ve yaşlanma/kanser ile ilişkisini inceleyebilirsiniz.
Tahmini Süre:2m 30s
Bu soruyu puanla