Sự khởi đầu sao chép :
- Enzim Gyraza bám vào khởi điểm sao chép tiến hành tháo xoắn.
- Enzim Helicaza cắt đứt các liên kết hiđrô, tách 2 mạch đơn của ADN
- Prôtêin SSB bám vào hai mạch đơn.
- Sự hình thành phức hệ tạo ARN mồi ( primosome):
Enzim ADN primase tổng hợp đoạn ARN mồi ở đầu 5 của mỗi đoạn ADN mới được tổng hợp cũng như đầu 5 ở mỗi doạn Okazaki.
- Tổng hợp mạch ADN dẫn đầu ( mạch được tổng hợp liên tục - trên mạch gốc 3 -> 5 theo chiều tháo xoắn) :
- Chiều mạch mới đang được tổng hợp ( 5-> 3 ) thuận chiều với hoạt động của ADN polymerase nên chỉ cần 1 đoạn ARN mồi duy nhất.
- ADN pol III sẽ gắn vào vị trí đoạn mồi này và xúc tác phản ứng kéo dài chuỗi ( bằng việc lắp ráp các nu vào đầu 3 theo NTBS ) cho đến khi kết thúc mạch ADN làm khuôn.
- Tổng hợp mạch ADN theo sau ( mạch được tổng hợp gián đoạn - trên mạch gốc 5 - 3 theo chiều tháo xoắn ):
- Các đoạn mồi được tổng hợp và mạch mới được kéo dài theo chiều 5 -> 3, ngược chiều tháo xoắn hình thành nên các đoạn mạch ngắn từ 1000 - 2000 nu (đoạn Okazaki)
- Khi tích luỹ được nhiều đoạn Okazaki ( có ít nhất 2 đoạn Okazaki ) E. ADN pol I hoạt động : loại bỏ ARN mồi và bổ sung nu vào đầu 3 của một đoạn Okazaki.
- E. ADN ligaze sử dụng NAD+ để xúc tác phản ứng hình thành liên kết photphodieste giữa hai đoạn Okazaki liền kề.
QUÁ TRÌNH NHÂN ĐÔI CỦA ADN Ở SV NHÂN THỰC
Giống với quá trình nhân đôi của ADN ở SV nhân sơ ở nguyên lý hoá sinh và sinh học phân tử.
Khác nhau chủ yếu do tổ chức hệ gen của SV nhân thực phức tạp hơn và ADN phân bố trên nhiều NST khác nhau.
Một số điểm khác biệt cơ bản giữa quá trình sao chép ADN
ở SV nhân thực và SV nhân sơ
Đặc điểm
SV nhân sơ
SV nhân thực
Chiều dài các đoạn ARN mồi và các đoạn Okazaki
Dài hơn
Ngắn hơn
Thời gian sao chép
Ngắn ( VD : E. coli là khoảng 40)
Dài hơn
( thường 6 – 8 giờ)
Số điểm khởi đầu sao chép
1 điểm duy nhất
Nhiều điểm ( VD: Ở người có khoảng 20000 – 30000 điểm khởi đầu sao chép trong toàn hệ gen)
Tốc độ sao chép
850 nu / giây
60 – 90 nu/giây
Số loại enzim ADNpolimerase
Ít ( VD: E.coli
5 loại : ADN pol I, II, III, IV, V)
Nhiều ( VD : ở người có ít nhất
15 loại)
Quá trình sao chép ADN
Diễn ra liên tục và đồng thời với quá trình phiên mã và dịch mã
Diễn ra ở giai đoạn S của chu trình tế bào , diễn ra trong nhân tế bào trong khi đó quá trình dịch mã diễn ra trong tế bào chất.