المرجع الالكتروني للمعلوماتية
المرجع الألكتروني للمعلوماتية

علم الاحياء
عدد المواضيع في هذا القسم 10456 موضوعاً
النبات
الحيوان
الأحياء المجهرية
علم الأمراض
التقانة الإحيائية
التقنية الحياتية النانوية
علم الأجنة
الأحياء الجزيئي
علم وظائف الأعضاء
المضادات الحيوية

Untitled Document
أبحث عن شيء أخر
سند الشيخ إلى علي بن الحسن بن فضال.
2024-05-06
سند الشيخ إلى صفوان بن يحيى.
2024-05-06
سند الزيارة ونصّها برواية ابن المشهديّ مع ملاحظات.
2024-05-06
نصّ الزيارة برواية الطبرسيّ في الاحتجاج.
2024-05-06
برامج تربية سلالات دجاج انتاج البيض
2024-05-06
بين ابن ختمة وابن جزي
2024-05-06

الأفعال التي تنصب مفعولين
23-12-2014
صيغ المبالغة
18-02-2015
الجملة الإنشائية وأقسامها
26-03-2015
اولاد الامام الحسين (عليه السلام)
3-04-2015
معاني صيغ الزيادة
17-02-2015
انواع التمور في العراق
27-5-2016

Separate Eukaryotic DNA Polymerases Undertake Initiation and Elongation  
  
2600   11:47 صباحاً   date: 6-4-2021
Author : JOCELYN E. KREBS, ELLIOTT S. GOLDSTEIN and STEPHEN T. KILPATRICK
Book or Source : LEWIN’S GENES XII
Page and Part :


Read More
Date: 23-12-2015 1774
Date: 23-2-2021 1484
Date: 23-5-2016 1630

Separate Eukaryotic DNA Polymerases Undertake Initiation and Elongation


KEY CONCEPTS
- A replication fork has one complex of DNA polymerase α/primase, one complex of DNA polymerase δ, and one complex of DNA polymerase ε.
- The DNA polymerase α/primase complex initiates the synthesis of both DNA strands.
- DNA polymerase ε elongates the leading strand and a second DNA polymerase δ elongates the lagging strand.

Eukaryotic replication is similar in most aspects to bacterial replication. It is semiconservative, bidirectional, and semidiscontinuous. As a result of the greater amount of DNA in a eukaryote, the genome has multiple replicons. Replication takes place during S phase of the cell cycle. Replicons in euchromatin initiate before replicons in heterochromatin; replicons near active genes initiate before replicons near inactive genes. Origins of replication in eukaryotes are not well defined, except for those in yeast (called autonomously replicating sequences [ARS], in S.
cerevisiae). The number of replicons used in any one cycle is tightly controlled. During rapid embryonic development more are activated than in slower-growing adult cells.
Eukaryotes have a much larger number of DNA polymerases. They can be broadly divided into those required for replication, and repair polymerases involved in repairing damaged DNA. Nuclear DNA replication requires DNA polymerases α, β, and ε. All the other nuclear DNA polymerases are concerned with synthesizing stretches of new DNA to replace damaged material or using damaged DNA as a template. TABLE1 shows that most of the nuclear replicases are large heterotetrameric enzymes. In each case, one of the subunits has the responsibility for catalysis, and the others are concerned with ancillary functions, such as priming or processivity. These enzymes all replicate DNA with high fidelity, as does the slightly less complex mitochondrial enzyme. The repair polymerases have much simpler structures, which often consist ofa single monomeric s ubunit (although it might function in the context of a complex of other repair enzymes). Of the enzymes involved in repair, DNA polymerase β has an intermediate fidelity; all of the others have much greater error rates and are called error-prone polymerases. All mitochondrial DNA replication and recombination is undertaken by DNA polymerase γ.

TABLE 1. Eukaryotic cells have many DNA polymerases. The replication enzymes operate with high fidelity. Except for t he β enzyme, the repair enzymes all have low fidelity. Replicationenzymes have large structures, with separate subunits for different activities. Repair enzymes have much simpler structures.

Each of the three nuclear DNA replication polymerases has a different function, as summarized in TABLE 2.
-DNA polymerase α/primase initiates the synthesis of new strands.
-DNA polymerase ε then elongates the leading strand.
-DNA polymerase δ then elongates the lagging strand.
TABLE 11.3 Similar functions are required at all replication forks.

DNA polymerase α is unusual because it has the ability to initiate a new strand. It is used to initiate both the leading and lagging strands. The enzyme exists as a complex consisting of a 180-kD catalytic (DNA polymerase) subunit, which is associated with three other subunits: the B subunit that appears necessary for assembly, and two small subunits that provide the primase (RNA polymerase) activity. Reflecting its dual capacity to prime and extend chains, this complex is often called pol α/primase.
FIGURE 1 shows that the pol α/primase enzyme binds to the initiation complex at the origin and synthesizes a short strand consisting of approximately10 bases of RNA followed by 20 to 30 bases of DNA (sometimes called iDNA). It is then replaced by an enzyme that will extend the chain. On the leading strand, this isDNA polymera se ε; on the lagging strand this is DNA polymerase δ.
This event is called the polymerase switch. It involves interactions among several components of the initiation complex.


FIGURE 1. Three different DNA polymerases make up the eukaryotic replication fork. Pol α/primase is responsible for primer synthesis on the lagging strand. The MCM helicase (the eukaryotichomolog of Dn aB) unwinds the dsDNA, while PCNA (homolog of α) endows the complex with processivity.
DNA polymerase ε is a highly processive enzyme that continuously synthesizes the leading strand. Its processivity results from its interaction with two other proteins, RFC clamp loader and trimeric PCNA processivity clamp (PCNA was named proliferating cell nuclear antigen for historical reasons).
Table 2 illustrates the conserved function of the replication components extends to the clamp loader and processivity clamp as well other functions of the replisome. The roles of RFC and PCNA are analogous to the E. coli γ clamp loader and β2 processivity unit. RFC is a clamp loader that catalyzes the loading of PCNA onto DNA. It binds to the 3′ end of the DNA and uses ATP hydrolysis to open the ring of PCNA so that it can encircle the DNA. The processivity of DNA polymerase δ is maintained by PCNA, which tethers DNA polymerase δ to the template. The crystal structure of PCNA closely resembles the E.coli β subunit: A trimer forms a ring that surrounds the DNA. The sequence and subunit organization are different from the dimeric β2 clamp; however, the function is likely to be similar.
DNA polymerase α elongates the lagging strand. Like DNA polymerase ε on the leading strand, DNA polymerase δ forms a processive complex with the PCNA clamp. The exonuclease FEN1 removes the RNA primers of Okazaki fragments. The complex of DNA polymerase δ and FEN1 carries out the same type of nick translation that E. coli DNA polymerase I carries out duringOkazaki fragm ent maturation. The enzyme DNA ligase I is specifically required to seal the nicks between the completed Okazaki fragments. Currently, it is not known  what factor takes on the function of the E. coli τ dimer that dimerizes thepolymerase complexes in order to ensure coordinated DNA replication.




علم الأحياء المجهرية هو العلم الذي يختص بدراسة الأحياء الدقيقة من حيث الحجم والتي لا يمكن مشاهدتها بالعين المجرَّدة. اذ يتعامل مع الأشكال المجهرية من حيث طرق تكاثرها، ووظائف أجزائها ومكوناتها المختلفة، دورها في الطبيعة، والعلاقة المفيدة أو الضارة مع الكائنات الحية - ومنها الإنسان بشكل خاص - كما يدرس استعمالات هذه الكائنات في الصناعة والعلم. وتنقسم هذه الكائنات الدقيقة إلى: بكتيريا وفيروسات وفطريات وطفيليات.



يقوم علم الأحياء الجزيئي بدراسة الأحياء على المستوى الجزيئي، لذلك فهو يتداخل مع كلا من علم الأحياء والكيمياء وبشكل خاص مع علم الكيمياء الحيوية وعلم الوراثة في عدة مناطق وتخصصات. يهتم علم الاحياء الجزيئي بدراسة مختلف العلاقات المتبادلة بين كافة الأنظمة الخلوية وبخاصة العلاقات بين الدنا (DNA) والرنا (RNA) وعملية تصنيع البروتينات إضافة إلى آليات تنظيم هذه العملية وكافة العمليات الحيوية.



علم الوراثة هو أحد فروع علوم الحياة الحديثة الذي يبحث في أسباب التشابه والاختلاف في صفات الأجيال المتعاقبة من الأفراد التي ترتبط فيما بينها بصلة عضوية معينة كما يبحث فيما يؤدي اليه تلك الأسباب من نتائج مع إعطاء تفسير للمسببات ونتائجها. وعلى هذا الأساس فإن دراسة هذا العلم تتطلب الماماً واسعاً وقاعدة راسخة عميقة في شتى مجالات علوم الحياة كعلم الخلية وعلم الهيأة وعلم الأجنة وعلم البيئة والتصنيف والزراعة والطب وعلم البكتريا.




قسم التربية والتعليم ينظّم جلسةً حوارية لملاكه حول تأهيل المعلّمِين الجدد
جامعة العميد تحدّد أهداف إقامة حفل التخرّج لطلبتها
جامعة العميد تحتفي بتخرّج الدفعة الثانية من طلبة كلّية الطبّ
قسم الشؤون الفكريّة يشارك في المؤتمر العلمي الدولي الخامس في النجف الأشرف