Föreläsningsanteckningar om DNA-replikation

Nyckelkoncept

Semikonservativ Replikation

• Definition: Varje ny DNA-molekyl består av en gammal (parental) sträng och en ny (dotter) sträng.
• Visualisering: Ursprungliga (röda) och nya (blå) strängar.

DNA-strängarnas Orientering

• Antiparallella: Strängar löper i motsatta riktningar (5' till 3' och 3' till 5').
• Komplementär Basparning:
  • A parar med T
  • G parar med C

Bindningar

• Vätebindningar:
  • A-T-par har 2 vätebindningar.
  • G-C-par har 3 vätebindningar.

DNA-replikationens Process

Riktning

• Bidirektionell: Replikationen fortskrider i två riktningar från ursprunget.
• Enkelriktad: Replikationen fortskrider i en riktning.

Inblandade Enzymer och Proteiner

• Helikas: Avvecklar DNA genom att bryta vätebindningar mellan strängarna.
• DNA-gyras (en topoisomeras): Minskar torsionsspänning och supercoiling framför replikationsgaffeln.
• SSB-proteiner (Single-Stranded Binding Proteins): Stabiliserar separerade strängar och förhindrar återanliggning.
• RNA-primer och Primase:
  • Primase syntetiserar en kort RNA-primer för att starta syntes.

DNA-polymeraser

• DNA-polymeras III:
  • Syntetiserar ny DNA-sträng i 5' till 3' riktning.
  • Har 3' till 5' exonukleasaktivitet för korrekturläsning.
• DNA-polymeras I:
  • Tar bort RNA-primers och ersätter dem med DNA.
  • Har både 3' till 5' och 5' till 3' exonukleasaktivitet.

Strängsyntes

• Ledande Sträng: Syntetiseras kontinuerligt i replikationsgaffelns riktning.
• Släpande Sträng: Syntetiseras diskontinuerligt motsatt replikationsgaffelns riktning.
  • Okazakifragment: Korta DNA-segment på den släpande strängen.
  • DNA-ligas: Fyller igen luckor mellan Okazakifragment.

Viktiga Koncept

Semi-Diskontinuerlig Replikation

• Ledande Sträng: Kontinuerlig.
• Släpande Sträng: Diskontinuerlig på grund av orientering mot replikationsgaffeln.

Enzymaktivitet

• Exonukleasaktivitet:
  • 3' till 5': Korrekturläsning av DNA-polymeras III och I.
  • 5' till 3': DNA-polymeras I fungerar vid borttagning av primers och DNA-reparation.

Repetition och Övningsproblem

1. Falska Utsagor:

   • DNA-replikation är inte kontinuerlig; den är semi-diskontinuerlig.

2. Enzymer:

   • Topoisomeras minskar torsionsspänning (inte helikas, primase eller ligas).

3. Sant eller Falskt:

   • DNA-polymeras III saknar 5' till 3' exonukleasaktivitet; endast DNA-polymeras I har det.

Sammanfattning

• Förstå rollerna hos olika enzymer och konceptet med semi-konservativ och semi-diskontinuerlig replikation.
• Övningsproblem förstärker de koncept som diskuterades under föreläsningen.