Ағылшыншамен салыстырыңыз: абзацты басыңыз — түпнұсқа терезеде ашылады. Абзац астындағы EN түймесі оны мәтін ішінде көрсетеді.
Мазмұны
Кіріспе
Лицензиялау факторы - бұл репликация шығу тегінің сол жерде ДНК репликациясын бастауына мүмкіндік беретін белок немесе белоктар кешені. Лицензиялау факторлары негізінен эукариоттық жасушаларда кездеседі, өйткені бактериялар репликацияны бастау үшін қарапайым жүйелерді қолданады. Алайда, көптеген археялар еукариоттық лицензиялық факторлардың гомологтарын репликацияны бастау үшін пайдаланады.
A licensing factor is a protein or complex of proteins that allows an origin of replication to begin DNA replication at that site. Licensing factors primarily occur in eukaryotic cells, since bacteria use simpler systems to initiate replication. However, many archaea use homologues of eukaryotic licensing factors to initiate replication.
Функция
Репликацияның шығу тегі ДНК репликациясының бастапқы орындарын білдіреді, сондықтан олардың "атуы" тиісті клетканың дұрыс кариотипіне ие болу үшін реттелуі керек. Түпкесі клеткалық циклге бір рет қана іске қосылуы керек, бұл байқау биологтар лицензиялық факторлардың бар екендігін алғашында болжауға әкелді. Егер шығу тегі мұқият реттелмесе, онда ДНК репликациясы сол шығу тегінде қайта басталуы мүмкін, бұл ДНК секциясының бірнеше көшірмесін тудырады. Бұл жасушаларға зиян келтіріп, организмге зиянды әсер етуі мүмкін. Лицензиялау факторларының циклге әсері - организмдегі әртүрлі жасуша түрлерінің ДНК репликациясының уақытын өз жасуша циклдеріне сәйкес реттеуі үшін қажетті икемді жүйе.
Origins of replication represent start sites for DNA replication and so their "firing" must be regulated to maintain the correct karyotype of the cell in question. The origins are required to fire only once per cell cycle, an observation that led to the postulated existence of licensing factors by biologists in the first place. If the origins were not carefully regulated then DNA replication could be restarted at that origin giving rise to multiple copies of a section of DNA. This could be damaging to cells and could have detrimental effects on the organism as a whole. The control that licensing factors exert over the cycle represents a flexible system, necessary so that different cell types in an organism can control the timing of DNA replication to their own cell cycles.
Ұяшық асты таралуы
Факторлардың өзі әр түрлі организмдерде әр түрлі жерлерде кездеседі. Мысалы, метазоидты организмдерде олар қажет болған кезде ядроға импортталатын жасуша цитоплазмасында синтезделеді. Бұл жағдай ашытқыда басқаша, онда ондағы факторлар жасуша циклы бойы ыдырайды және қайта синтезделеді, бірақ олардың өмір сүруінің көп бөлігінде ядрода кездеседі.
The factors themselves are found in different places in different organisms. For example in metazoan organisms, they are commonly synthesised in the cytoplasm of the cell to be imported into the nucleus when required. The situation is different in yeast where the factors present are degraded and resynthesised throughout the cell cycle but are found in the nucleus for most of their existence.
Ашытқыдағы мысал
Митоз аяқталғаннан кейін клетка циклі қайтадан басталады, циклдің G1 фазасына кіреді. Осы кезде циклдің қалған бөлігіне қажетті әртүрлі өнімдердің ақуыз синтезі басталады. Синтезденген екі ақуыз Cdc6 және Cdt1 деп аталады және олар тек G1 фазасында ғана синтезделеді. Бұл екеуі бірге шығу тегін тану кешеніне (ORC) байланады, ол шығу тегінде байланады және цикл бойы бұл сайттардан ешқашан шықпайды. Бұл жерде бізде пре-репликациялық кешен бар, ол MCM2-7 протеиндерінің гетерогексамерикалық протеин кешенін біріктіреді. Бұл алтылық буын екі буынды ДНК-ны ажыратып, геликаза ретінде әрекет етеді. Бұл кезде Cdc6 кешеннен шығып, ашытқыда ыдырайды, бірақ CDK тәуелді фосфорилирлеу арқылы іске қосылған метазоандар ядросынан шығарылады. Келесі қадамдар MCM10, CDK, DDK және Cdc45 сияқты басқа да әртүрлі белоктармен жүктеуді қамтиды, соңғысы ДНК полимеразасын жүктеу үшін тікелей қажет. Бұл кезеңде Cdt1 кешеннен босатылады және жасуша G1 фазасын тастап, репликация басталғанда S фазасына енеді. Жоғарыдағы тізбектен Cdc6 және Cdt1 лицензиялық факторлардың рөлін атқаратынын көреміз. Олар тек G1 фазасында ғана өндіріледі, сонымен қатар бұл процесте барлық ақуыздарды байлау қосымша көшірмелерді байлауды болдырмайды. Осылайша олардың әрекет ету тәсілі репликацияны бір рет бастауға ғана шектеледі, өйткені олар басқа белоктар арқылы кешеннен шығарылғаннан кейін жасуша S фазасына енеді, бұл кезеңде олар қайта өндірілмейді немесе қайта белсендірілмейді. Осылайша олар лицензиялық факторлар ретінде әрекет етеді, бірақ тек бірге. Бүкіл репликацияға дейінгі кешенді лицензиялық фактор деп атау ұсынылды, өйткені репликацияны бастау үшін қосымша белоктарды құрастыру үшін тұтастай қажет.
Immediately after mitosis has finished the cell cycle starts again, entering G1 phase of the cycle. At this point protein synthesis of various products required for the rest of the cycle begins. Two of the proteins synthesised are called Cdc6 and Cdt1 and are only synthesised in G1 phase. These two together bind to the origin recognition complex (ORC), which is already bound at the origin and in fact never leaves these sites throughout the cycle. Now we have a so called pre replication complex, which then allows a heterohexameric protein complex of proteins MCM2 to 7 to bind. This entire hexamer acts as a helicase unwinding the double stranded DNA. At this point Cdc6 leaves the complex and is inactivated, by being degraded in yeast but by being exported from the nucleus in metazoans, triggered by CDK dependent phosphorylation. The next steps included the loading of a variety of other proteins like MCM10, a CDK, DDK and Cdc45, the latter directly required for loading the DNA polymerase. During this period Cdt1 is released from the complex and the cell leaves G1 phase and enters S phase when replication starts. From the above sequence we can see that Cdc6 and Cdt1 fulfill the role of licensing factors. They are only produced in G1 phase, in addition to which binding of all the proteins in this process excludes binding of additional copies. In this way their mode of action is limited to starting replication once, since once they have been ejected from the complex by other proteins, the cell enters S phase, during which they are not re produced or re activated. Thus they act as licensing factors, but only together. It has been suggested that the whole pre replication complex be called the licensing factor since the whole is required for assembling additional proteins to initiate replication.