ΑΝΤΙΓΡΑΦΗ ΤΟΥ DNA ΣΤΟΥΣ ΕΥΚAΡΥΩΤΙΚΟΥΣ ΚΑΙ ΠΡΟΚΑΡΥΩΤΙ- ΚΟΥΣ ΟΡΓΑΝΙΣΜΟΥΣ

Σχετικά έγγραφα
Αντιγραφή, έκφραση και ρύθµιση της γενετικής πληροφορίας. Κεφάλαιο 2

ΑΝΤΙΓΡΑΦΗ DNA. «Το ειδικό ζευγάρωμα των βάσεων που θεωρήσαμε δεδομένο υποδηλώνει άμεσα έναν πιθανό μηχανισμό αντιγραφής του γενετικού υλικού»

ΒΙΟΛΟΓΙΑ Γ ΛΥΚΕΙΟΥ, ΘΕΤΙΚΗΣ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ

Κεφάλαιο 1 ο Το γενετικό υλικό Μεθοδολογία Ασκήσεων

ΘΕΜΑ 1 Ο ΜΑΘΗΜΑ / ΤΑΞΗ : ΒΙΟΛΟΓΙΑ ΘΕΤΙΚΗΣ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ Γ ΛΥΚΕΙΟΥ ΣΕΙΡΑ: ΗΜΕΡΟΜΗΝΙΑ: 22/09/2013

ΑΠΑΝΤΗΣΕΙΣ ΣΤΟ 1 ο ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΑ ΒΙΟΛΟΓΙΑΣ ΘΕΤΙΚΗΣ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ

ΑΠΑΝΤΗΣΕΙΣ. Να επιλέξετε την φράση που συμπληρώνει ορθά κάθε μία από τις ακόλουθες προτάσεις:

ΑΠΑΝΤΗΣΕΙΣ. Α. Να επιλέξετε τη φράση που συμπληρώνει ορθά κάθε μία από τις ακόλουθες προτάσεις:

ΑΠΑΝΤΗΣΕΙΣ. ΘΕΜΑ Α Α1. γ Α2. α Α3. δ Α4. β Α5. α

Οι αζωτούχες βάσεις των νουκλεοτιδίων είναι:

Βιολογία Γ Γενικού Λυκείου Θετικής κατεύθυνσης. Κεφάλαιο 1α Το Γενετικό Υλικό

Β. Σελ 60 σχολικού: «Η αποµόνωση του συνολικού έως και σελ 61 από µία cdna βιβλιοθήκη.». Γ. ι ι α α α ι α α ι α α α! " # $ % & ' ( ) ( ) ( * % + α ι α

ΒΙΟΧΗΜΕΙΑ ΤΟΥ ΜΕΤΑΒΟΛΙΣΜΟΥ DNA. Ο φορέας της γενετικής πληροφορίας, αντιγραφή, μεταγραφή

ΑΠΑΝΤΗΣΕΙΣ ΒΙΟΛΟΓΙΑΣ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΑ ΣΤΟ 1 ο ΚΕΦΑΛΑΙΟ

Πανελλήνιες Εξετάσεις Ημερήσιων Γενικών Λυκείων. Εξεταζόμενο Μάθημα: Βιολογία Θετικής Κατεύθυνσης, Ημ/νία: 22 Μαΐου Απαντήσεις Θεμάτων

ΕΝΟΤΗΤΑ 14: Ο ΦΟΡΕΑΣ ΤΗΣ ΓΕΝΕΤΙΚΗΣ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΑΣ (DNA) 14.1 ΕΙΣΑΓΩΓΗ

ΕΡΩΤΗΣΕΙΣ ΚΑΤΑΝΟΗΣΗΣ

3. Σε ένα σωματικό κύτταρο ανθρώπου που βρίσκεται στη μεσόφαση πριν την αντιγραφή υπάρχουν:

ΒΙΟΛΟΓΙΑ ΓΕΝΙΚΗΣ ΠΑΙΔΕΙΑΣ_ Β ΛΥΚΕΙΟΥ

Γ ΓΕΝΙΚΟΥ ΛΥΚΕΙΟΥ ΒΙΟΛΟΓΙΑ ΠΡΟΣΑΝΑΤΟΛΙΣΜΟΥ ΘΕΤΙΚΩΝ ΣΠΟΥΔΩΝ. Ημερομηνία: Κυριακή 23 Οκτωβρίου 2016 Διάρκεια Εξέτασης: 3 ώρες ΕΚΦΩΝΗΣΕΙΣ

Αντιγραφή του γενετικού υλικού Πεφάνη Δάφνη Επίκουρη καθηγήτρια Εργαστήριο Βιολογίας

Σελίδες 372 Αντιγραφή Μεταγραφή Ρύθμιση της Γενετική πληροφορίας

Το κεντρικό δόγμα (The central dogma)

ΕΡΩΤΗΣΕΙΣ Π Ο Λ Λ Α Π Λ Η Σ Ε Π Ι Λ Ο Γ Η Σ ΝΑ ΣΗΜΕΙΩΣΕΙΣ ΤΗ ΣΩΣΤΗ ΑΠΑΝΤΗΣΗ

ΜΕΤΑΓΡΑΦΗ ΤΟΥ DNA Περετσή Χριστίνα Πιτσικάλη Παναγιώτα

Θέματα Πανελλαδικών

ΑΝΤΙΓΡΑΦΗ, ΕΚΦΡΑΣΗ ΚΑΙ ΡΥΘΜΙΣΗ ΤΗΣ ΓΕΝΕΤΙΚΗΣ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΑΣ. Πώς από το DNA φτάνουμε στις πρωτεΐνες

ΘΕΜΑΤΑ ΒΙΟΛΟΓΙΑΣ ΘΕΤΙΚΗΣ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ Γ ΛΥΚΕΙΟΥ ΑΠΟ ΤΟ ΒΙΒΛΙΟ ΜΟΥ (YΠΟ ( ΒΙΟΛΟΓΙΑ ΘΕΤΙΚΗΣ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ Γ ΛΥΚΕΙΟΥ

ΙΑΓΩΝΙΣΜΑ ΒΙΟΛΟΓΙΑΣ ΘΕΤΙΚΗΣ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ Γ ΛΥΚΕΙΟΥ

Ι. ΘΕΩΡΙΑ ΠΙΝΑΚΑΣ 2.1: ΣΥΓΚΡΙΤΙΚΟΣ ΠΙΝΑΚΑΣ ΑΝΤΙΓΡΑΦΗΣ-ΜΕΤΑΓΡΑΦΗΣ ΣΤΟΝ ΠΥΡΗΝΑ ΤΩΝ ΕΥΚΑΡΥΩΤΙΚΩΝ ΚΥΤΤΑΡΩΝ

ΘΕΜΑΤΑ ΒΙΟΛΟΓΙΑΣ ΓΕΝΙΚΗΣ ΠΑΙ ΕΙΑΣ Β ΛΥΚΕΙΟΥ ΑΠΟ ΤΟ ΒΙΒΛΙΟ ΜΟΥ (YΠΟ ΕΚ ΟΣΗ): ΒΙΟΛΟΓΙΑ ΓΕΝΙΚΗΣ ΠΑΙ ΕΙΑΣ Β ΛΥΚΕΙΟΥ

Ενδεικτικές απαντήσεις

Φ Ρ Ο Ν Τ Ι Σ Τ Η Ρ Ι Α ΘΕΩΡΗΤΙΚΗ ΘΕΤΙΚΗ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΗ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗ ΕΠΑ.Λ

Βιολογία Θετικής Κατεύθυνσης. Κεφάλαιο 2 ο Αντιγραφή, έκφραση & ρύθμιση της γενετικής πληροφορίας

Κατάταξη Αδενίνη 1 Γονίδιο 4 Νουκλεοτίδιο 2 Νουκλεόσωμα 3 Βραχίονας 5 Χρωματίδα 6 Γονιδίωμα 8 Καρυότυπος 9 Μεταφασικό χρωμόσωμα 7

(αδρές αποικίες) Θέρμανση (λείες αποικίες) ζωντανά ποντίκια ζωντανά ποντίκια νεκρά ποντίκια

ΧΡΗΣΤΟΣ ΚΑΚΑΒΑΣ 1 ΚΑΘΗΓΗΤΗΣ ΒΙΟΛΟΓΟΣ Μ.Δ.Ε

Θέματα Πανελλαδικών

ΘΕΜΑ Α Α1. γ Α2. γ Α3. α Α4. β Α5. β ΘΕΜΑ B B1. B2.

ΒΙΟΛΟΓΙΑ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ Γ ΛΥΚΕΙΟΥ 02/12/2012 ΑΠΑΝΤΗΣΕΙΣ

Βιολογία Κατεύθυνσης Γ Λυκείου

Κυτταρική Βιολογία. Ενότητα 04 : Αντιγραφή της γενετικής πληροφορίας και επιδιόρθωση λαθών. Παναγιωτίδης Χρήστος Τμήμα Φαρμακευτικής ΑΠΘ

Βιολογία Προσανατολισμού

Ασκήσεις. 1 ο Κεφάλαιο: Το Γενετικό Υλικό

ΦΡΟΝΤΙΣΤΗΡΙΟ ΜΕΣΗΣ ΕΚΠΑΙΔΕΥΣΗΣ ΗΡΑΚΛΕΙΤΟΣ

Νουκλεϊκά οξέα: νήµατα και αγγελιαφόροι της ζωής

4 DNA ελικάση Δ Περιέχουν πανομοιότυπο DNA. 6 Πριμόσωμα ΣΤ Σταθερότητα κατά μήκος της κάθε πολυνουκλεοτιδικής αλυσίδας

ΑΠΑΝΤΗΣΕΙΣ ΣΤΟ ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΑ ΒΙΟΛΟΓΙΑΣ ΠΡΟΣΑΝΑΤΟΛΙΣΜΟΥ ΚΕΦΑΛΑΙΑ 1 ΚΑΙ 2

ΘΕΜΑΤΑ ΠΑΝΕΛΛΗΝΙΩΝ ΕΞΕΤΑΣΕΩΝ

Ποιες είναι οι ομοιότητες και οι διαφορές μεταξύ της αντιγραφής και της

1. Ο Griffith στα πειράματά του χρησιμοποίησε:

ΜΑΘΗΜΑ / ΤΑΞΗ : ΒΙΟΛΟΓΙΑ ΘΕΤΙΚΟΥ ΠΡΟΣΑΝΑΤΟΛΙΣΜΟΥ / Γ ΛΥΚΕΙΟΥ ΑΠΑΝΤΗΣΕΙΣ

ΜΕΤΑΓΡΑΦΗ ΤΟΥ DNA ΣΕ RNA

θετικής κατεύθυνσης Παραδόσεις του μαθήματος Επιμέλεια: ΑΡΓΥΡΗΣ ΓΙΑΝΝΗΣ

Να επιλέξετε την φράση που συμπληρώνει ορθά κάθε μία από τις ακόλουθες προτάσεις:

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 1 ο... 2 I. Το γενετικό υλικό... 2 ΕΡΩΤΗΣΕΙΣ ΠΟΛΛΑΠΛΗΣ ΕΠΙΛΟΓΗΣ... 5 ΝΑ ΣΥΜΠΛΗΡΩΣΕΤΕ ΤΑ ΚΕΝΑ ΜΕ ΤΗΝ ΚΑΤΑΛΛΗΛΗ ΛΕΞΗ... 8 ΠΡΟΒΛΗΜΑΤΑ...

Να επιλέξετε την φράση που συμπληρώνει ορθά κάθε μία από τις ακόλουθες προτάσεις:

Τηλ: Ανδρέου Δημητρίου 81 & Ακριτών 26 -ΚΑΛΟΓΡΕΖΑ

ΒΙΟΛΟΓΙΑ ΘΕΤΙΚΗΣ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ Γ ΛΥΚΕΙΟΥ

ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΑ ΒΙΟΛΟΓΙΑΣ ΠΡΟΣΑΝΑΤΟΛΙΣΜΟΥ ΚΕΦΑΛΑΙΑ 1 ΚΑΙ 2

1. Πού πραγματοποιούνται η αντιγραφή και η μεταγραφή; ΘΩΜΑΣ ΑΠΑΝΤΗΣΗ. 2. Ποιες είναι οι κατηγορίες γονιδίων με κριτήριο το προϊόν της μεταγραφής τους;

ΤΕΣΤ ΒΙΟΛΟΓΙΑΣ Γ ΛΥΚΕΙΟΥ ΘΕΤΙΚΗ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗ. ΘΕΜΑ 1 Ο Απαντήστε στις παρακάτω ερωτήσεις πολλαπλής επιλογής.

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 1. Μ.ΒΡΑΧΝΟΥΛΑ Σελίδα 1

ΒΙΟΛΟΓΙΑ ΘΕΤΙΚΗΣ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ ΑΠΑΝΤΗΣΕΙΣ ΣΤΑ ΘΕΜΑΤΑ ΕΞΕΤΑΣΕΩΝ 2015

Κεφ. 4 DNA, RNA και η ροή των γενετικών πληροφοριών

8. Σε στέλεχος του βακτηρίου E.coli δε λειτουργεί το γονίδιο που παράγει τον καταστολέα του οπερόνιου της λακτόζης. Ποιο είναι το αποτέλεσμα σε σχέση

ΑΠΑΝΤΗΣΕΙΣ. ΘΕΜΑ Α Α1. β Α2. γ Α3. γ Α4. α Α5. δ

Κεφάλαιο 1: Το Γενετικό Υλικό 1.

ΒΙΟΛΟΓΙΑ ΘΕΤΙΚΗΣ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ Γ ΛΥΚΕΙΟΥ 22 ΜΑΪΟΥ 2015 ΑΠΑΝΤΗΣΕΙΣ

Δομή Αντιγραφή Μεταγραφή Μετάφραση DNA ΤΟ ΓΕΝΕΤΙΚΟ ΥΛΙΚΟ

Ασκήσεις για το Κεφάλαιο 1: Το γενετικό υλικό

ΛΥΣΕΙΣ ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΑΤΟΣ ΒΙΟΛΟΓΙΑΣ ΠΡΟΣΑΝΑΤΟΛΙΣΜΟΥ (ΓΙΑ Β ΛΥΚΕΙΟΥ)

ΒΙΟΛΟΓΙΑ - Γ Λ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗ. ΑΣΚΗΣΕΙΣ ΒΙΟΛΟΓΙΑΣ - Γ Λ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗ (ανάκληση γνώσεων από Β Λ)

ΒΙΟΛΟΓΙΑ Γ ΛΥΚΕΙΟΥ ΘΕΤΙΚΗΣ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ 2008

Βιολογία Θετικής Κατεύθυνσης. Κεφάλαιο 1 ο -Το γενετικό υλικό

ΜΕΘΟΔΟΛΟΓΙΑ ΑΣΚΗΣΕΩΝ ΣΤΟ 1 ο ΚΕΦΑΛΑΙΟ

Ημερομηνία: Κυριακή 29 Οκτωβρίου 2017 Διάρκεια Εξέτασης: 3 ώρες ΕΚΦΩΝΗΣΕΙΣ

ΑΠΑΝΤΗΣΕΙΣ ΣΤΗ ΒΙΟΛΟΓΙΑ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ 24 ΜΑΪΟΥ 2013

Α3) Στα νουκλεοτίδια του γονιδίου, έχουν νόημα 120 x 3 x 2 = 720 νουκλεοτίδια Στα 100 Υ = ;

Βιολογία Θετικής Κατεύθυνσης

ΒΙΟΛΟΓΙΑ Γ ΛΥΚΕΙΟΥ, ΘΕΤΙΚΗΣ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ

ΛΥΣΗ ΑΣΚΗΣΗΣ 1 ΟΥ ΚΕΦΑΛΑΙΟΥ ΘΕΤΙΚΗΣ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 2ο : Αντιγραφή Έκφραση και Ρύθμιση της γενετικής πληροφορίας

ΒΙΟΛΟΓΙΑ κατεύθυνσης

ΒΙΟΛΟΓΙΑ ΟΜΑΔΑΣ ΠΡΟΣΑΝΑΤΟΛΙΣΜΟΥ ΘΕΤΙΚΩΝ ΣΠΟΥΔΩΝ

Τρίτη, 27 Μαΐου 2008 Γ ΛΥΚΕΙΟΥ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ ΒΙΟΛΟΓΙΑ

ΟΜΟΣΠΟΝ ΙΑ ΕΚΠΑΙ ΕΥΤΙΚΩΝ ΦΡΟΝΤΙΣΤΩΝ ΕΛΛΑ ΟΣ (Ο.Ε.Φ.Ε.) ΕΠΑΝΑΛΗΠΤΙΚΑ ΘΕΜΑΤΑ ΕΠΑΝΑΛΗΠΤΙΚΑ ΘΕΜΑΤΑ 2017 Α ΦΑΣΗ

ΒΙΟΛΟΓΙΑ ΘΕΤΙΚΗΣ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ ΟΝΟΜΑΤΕΠΩΝΥΜΟ: ΤΜΗΜΑ: ΘΕΜΑ 1 Ο. 3. Το DNA των μιτοχονδρίων έχει μεγαλύτερο μήκος από αυτό των χλωροπλαστών.

Το πλεονέκτημα της χρήσης του DNA των φάγων λ, ως φορέα κλωνοποίησης είναι ότι μπορούμε να ενσωματώσουμε σε αυτόν μεγαλύτερα κομμάτια DNA.

ΑΠΑΝΤΗΣΕΙΣ. Να επιλέξετε τη φράση που συμπληρώνει ορθά κάθε μία από τις ακόλουθες προτάσεις:

KΕΦΑΛΑΙΟ 1ο Χημική σύσταση του κυττάρου. Να απαντήσετε σε καθεμιά από τις παρακάτω ερωτήσεις με μια πρόταση:

ΑΠΟΛΥΤΗΡΙΕΣ ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ Γ ΤΑΞΗΣ ΗΜΕΡΗΣΙΟΥ ΓΕΝΙΚΟΥ ΛΥΚΕΙΟΥ ΤΡΙΤΗ 27 ΜΑΪΟΥ 2008 ΕΞΕΤΑΖΟΜΕΝΟ ΜΑΘΗΜΑ: ΒΙΟΛΟΓΙΑ ΘΕΤΙΚΗΣ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ ΑΠΑΝΤΗΣΕΙΣ

ΤΟ ΓΕΝΕΤΙΚΟ ΥΛΙΚΟ. Με αναφορά τόσο στους προκαρυωτικούς όσο και στους ευκαρυωτικούς οργανισμούς

Α Τ Υ Ο Τ Ο Ι Π Ι Λ Π Α Λ Σ Α ΙΑ Ι Ζ Α Ε Ζ ΤΑ Τ Ι

Πανελλαδικές εξετάσεις Γ Τάξης Ημερήσιου Γενικού Λυκείου Βιολογία Θετικής Κατεύθυνσης Παρασκευή 22 Μαΐου 2015

ΒΙΟΛΟΓΙΑ ΘΕΤΙΚΗΣ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ

Βιολογία Προσανατολισμού Γ Λυκείου Κεφάλαιο: Κεφάλαια 1,2,4 Ονοματεπώνυμο Μαθητή: Ημερομηνία: 08/12/2018 Επιδιωκόμενος Στόχος: 75/100

ΑΠΑΝΤΗΣΕΙΣ ΘΕΜΑ Α Να επιλέξετε τη φράση που συμπληρώνει ορθά κάθε μία από τις ακόλουθες προτάσεις:

ΑΝΤΙΓΡΑΦΗ ΤΟΥ ΓΕΝΕΤΙΚΟΥ ΥΛΙΚΟΥ (DNA replication) Καθηγητής Δρ. Κωνσταντίνος Ε. Βοργιάς

Ενδεικτικές απαντήσεις στα Θέματα Βιολογίας Προσανατολισμού

Transcript:

Β ΤΡΙΜΗΝΟ ΚΟΝΤΟΓΙΑΝΝΗΣ ΔΗΜΗΤΡΗΣ ΑΝΤΙΓΡΑΦΗ ΤΟΥ DNA ΣΤΟΥΣ ΕΥΚAΡΥΩΤΙΚΟΥΣ ΚΑΙ ΠΡΟΚΑΡΥΩΤΙ- ΚΟΥΣ ΟΡΓΑΝΙΣΜΟΥΣ Γ2 Ιανουάριος 2015

ΕΙΣΑΓΩΓΗ Ο ι Watson και Crick, το 1953, διατύπωσαν το μοντέλο της διπλής έλικας του DNA (γνωστό και ως έλικα του B-DNA), με την βοήθεια ακτίνων-χ, και στηριζόμενοι τόσο στο δικό τους έργο, όσο και στο έργο των Wilkins και Franklin. Σύμφωνα με το μοντέλο αυτό, που δείχνει την δομή του DΝΑ στο χώρο, το DNA α- ποτελείται από δύο πολυνουκλεοτιδικές αλυσίδες, οι οποίες είναι αντιπαράλληλες και σχηματίζουν δεξιόστροφη διπλή έλικα. Επίσης, οι Watson και Crick, την ίδια χρονιά, έγραψαν: «το ειδικό ζευγάρωμα των βάσεων (εννοώντας εδώ το ζευγάρωμα αδενίνης-θυμίνης και γουανίνηςκυτοσίνης) που θεωρήσαμε δεδομένο, υποδηλώνει άμεσα έναν πιθανό μηχανισμό αντιγραφής του γενετικού υλικού». Έτσι, σκέφτηκαν πως το γενετικό υλικό, έχει την δυνατότητα αντιγραφής, όπου η κάθε μία από τις δύο αλυσίδες, θα ξετυλίγεται, λειτουργώντας σαν «καλούπι» για την σύνθεση μίας καινούριας, συμπληρωματικής αλυσίδας. Αυτός ο μηχανισμός, ονομάστηκε ημισυντηρητικός (εικόνα 1), και ισχύει μέχρι σήμερα. Εικόνα 1. Ημισυντηρητικός μηχανισμός. (Watson-Crick). 1

Γενικότερα Η αντιγραφή του DNA, γίνεται όταν το κύτταρο διαιρείται, και συγκεκριμένα στην μεσόφαση (S φάση) του κυτταρικού κύκλου. Για να διαιρεθεί δηλαδή το κύτταρο, πρέπει να αντιγραφεί και το DNA, ώστε να υπάρχει γενετικό υλικό και στα δύο κύτταρα που θα προκύψουν μετά την κυτταρική διαίρεση. Όμως, η αντιγραφή του DNA, πρέπει να γίνει γρήγορα, γιατί το κύτταρο διαιρείται και αυτό εξίσου γρήγορα. Για παράδειγμα, στο βακτήριο Escherichia coli, το DNA καταφέρνει και αντιγράφεται πλήρως σε 40 λεπτά. Περιέχει 4,8 εκατομμύρια ζεύγη βάσεων, άρα αντιγράφει 2.000 βάσεις ανά δευτερόλεπτο! Επίσης, η πιθανότητα λάθους κατά την αντιγραφή του DNA, είναι 1 στα 10 10 νουκλεοτίδια! Βέβαια, η αντιγραφή στους ευκαρυωτικούς και στους προκαρυωτικούς οργανισμούς, διαφέρει, καθώς οι ευκαρυωτικοί οργανισμοί έχουν πυρήνα, ενώ οι προκαρυωτικοί δεν έχουν. Όμως, τα βασικά στάδια του μηχανισμού της αντιγραφής είναι παρόμοια και στα δύο είδη κυττάρων. Μελέτες για τον μηχανισμό της αντιγραφής έχουν γίνει περισσότερο στα προκαρυωτικά κύτταρα, γιατί το DNA τους είναι πολύ μικρότερο και απλούστερα οργανωμένο από αυτό των ευκαρυωτικών κυττάρων. Βασικές διαφορές της αντιγραφής του DNA στους ευκαρυωτικούς και στους προκαρυωτικούς οργανισμούς ΕΥΚΑΡΥΩΤΙΚΟΙ ΟΡΓΑΝΙΣΜΟΙ ΠΡΟΚΑΡΥΩΤΙΚΟΙ ΟΡΓΑΝΙΣΜΟΙ Το DNA αντιγράφεται στον πυρήνα Το DNA αντιγράφεται στο κυτταρόπλασμα Οι αφετηρίες αντιγραφής του DNA ξεπερνάνε Υπάρχει μόνο μία αφετηρία αντιγραφής ανά τις 1000 σε κάθε ευκαρυωτικό χρωμόσωμα μόριο DNA Κάθε αφετηρία αντιγραφής αποτελείται από Η αφετηρία αντιγραφής αποτελείται από 100- περίπου 150 νουκλεοτίδια 200 νουκλεοτίδια Η αντιγραφή του DNA συμβαίνει σε πολλά Η αντιγραφή του DNA συμβαίνει σε ένα σημείο σε κάθε προκαρυωτικό DNA μόριο σημεία ταυτόχρονα σε κάθε χρωμόσωμα Αρκετές διχάλες αντιγραφής δημιουργούνται Μόνο μία διχάλα αντιγραφής δημιουργείται, ταυτόχρονα σε κάθε αντιγραφόμενο DNA αφού η αντιγραφή του DNA πραγματοποιείται μόνο προς δύο κατευθύνσεις Το προκαρυωτικό χρωμόσωμα έχει ένα αντιγραφόνιο Τα ευκαρυωτικά μόρια DNA έχουν μεγάλο αριθμό από αντιγραφόνια (50.000+), αλλά η αντιγραφή δεν γίνεται ταυτόχρονα σε όλα αυτά Η αρχή της αντιγραφής του DNA στα ευκαρυωτικά κύτταρα γίνεται με την βοήθεια του ρυωτικά κύτταρα γίνεται με την βοήθεια των Η αρχή της αντιγραφής του DNA στα προκα- συγκροτήματος αναγνώρισης προέλευσης πρωτεϊνών dnaa και dnab Η DNA γυράση είναι αναγκαία Η DNA γυράση είναι αναγκαία Τα κομμάτια Okazaki (κομμάτια που βρίσκονται στην αλυσίδα που αντιγράφεται ασυνε- (1000-2000 νουκλεοτίδια μάκρος) Τα κομμάτια Okazaki είναι μεγάλα σε μήκος χώς) είναι μικρά (100-200 νουκλεοτίδια μάκρος) Η αντιγραφή γίνεται αργά Η αντιγραφή γίνεται πολύ γρήγορα 2

ΑΝΤΙΓΡΑΦΗ ΣΤΟΥΣ ΕΥΚΑΡΥΩΤΙΚΟΥΣ ΟΡΓΑΝΙΣΜΟΥΣ Η αντιγραφή του γενετικού υλικού στα ευκαρυωτικά κύτταρα, γίνεται στον πυρήνα τους, αλλά και στα μιτοχόνδρια και στους χλωροπλάστες και αρχίζει από συγκεκριμένα σημεία τα οποία ονομάζονται θέσεις έναρξης της αντιγραφής. Το DNA των μιτοχονδρίων και των χλωροπλαστών αντιγράφεται ανεξάρτητα από το κύριο μόριο DNA. Στα ευκαρυωτικά κύτταρα, επειδή το DNA είναι μακρύ, η αντιγραφή αρχίζει από πολυάριθμες θέσεις. Άρα, το DNA στα ευκαρυωτικά κύτταρα, αντιγράφεται από εκατοντάδες σημεία σε όλο το μήκος του, τα οποία ύστερα ενώνονται μεταξύ τους. Η αντιγραφή του DNA στα ευκαρυωτικά κύτταρα, έχει τρία στάδια: την έναρξη, την επιμήκυνση και τη λήξη. Για την αντιγραφή του DNA στους ευκαρυωτικούς οργανισμούς, απαιτούνται διάφορα ένζυμα και πρωτεΐνες. 3

Έναρξη Κατά την έναρξη, το DNA γίνεται διαθέσιμο σε πρωτεΐνες και ένζυμα, με σκοπό την αντιγραφή του. Η αντιγραφή του DNA, γίνεται σε συγκεκριμένα σημεία, τα οποία ονομάζονται θέσεις έναρξης της αντιγραφής. Σε ορισμένους ευκαρυωτικούς οργανισμούς, όπως για παράδειγμα στους μύκητες, οι θέσεις έναρξης ορίζονται σύμφωνα με μία συγκεκριμένη σειρά βάσεων. Σε άλλους οργανισμούς, όπως για παράδειγμα στον άνθρωπο, δεν εμφανίζεται συγκεκριμένη σειρά έναρξης της αντιγραφής όπως στους μύκητες. Αρχικά, συγκεκριμένες πρωτεΐνες αποδιατάσσουν την διπλή έλικα του DNA, και έπειτα επιτρέπουν σε άλλες πρωτεΐνες να πάρουν την θέση τους. Ένα ένζυμο, η DNA ελικάση, σπάζει τους δεσμούς υδρογόνου μεταξύ των συμπληρωματικών αζωτούχων βάσεων, και δημιουργεί μία διχάλα (θηλιά), η οποία αυξάνεται και προς τις δύο κατευθύνσεις. Οι θηλιές που δημιουργούνται κατά την έ- ναρξη της αντιγραφής είναι ορατές με το ηλεκτρονικό μικροσκόπιο. Για να δημιουργηθούν οι θηλιές, οι ελικάσες χρησιμοποιούν την ελεύθερη ενέργεια από την υδρόλυση της ATP. Βέβαια, το τοπικό ξετύλιγμα που δημιουργείται όταν οι ελικάσες σπάζουν του δεσμούς υδρογόνου, οδηγεί σε υπερσυσπείρωση της αλυσίδας του DNA. Ένα άλλο ένζυμο, η τοποϊσομεράση (λιγάση), εισάγει υπερσπειράματα ώστε η τάση αυτή που δημιουργείται, να εξουδετερώνεται. Επίσης, πρωτεΐνες (πρωτεΐνες SSB), προσδένονται στην μονόκλωνη αλυσίδα του DNA που βρίσκεται στην αρχή της θηλιάς, και την εμποδίζουν να ξαναδιπλωθεί και να γίνει δίκλωνη. Τελικά, τα δύο πατρικά μόρια του DNA, χωρίζονται και γίνονται μονόκλωνα, με σκοπό να συνδεθεί το καθένα με μία καινούρια, συμπληρωματική αλυσίδα. Δηλαδή η κάθε αλυσίδα χρησιμεύει ως εκμαγείο για τη σύνθεση μιας άλλης αλυσίδας. Στο ευκαρυωτικό χρωμόσωμα, το DNA να αντιγράφεται ταυτόχρονα σε όλο του το μήκος. 4 Εικόνα 2. Παράδειγμα έναρξης της αντιγραφής του DNA σε ευκαρυωτικό κύτταρο

Επιμήκυνση Στην επιμήκυνση, ένα ένζυμο, η DNA πολυμεράση δ, συνδέει νουκλεοτίδια του DNA στο 3 άκρο της ήδη υπάρχουσας πολυνουκλεοτιδικής αλυσίδας. Αυτό το ένζυμο, ορίζει ποιο από τα τέσσερα δεοξυριβονουκλεοτίδια (A,T,G,C) θα προστεθεί στην μητρική αλυσίδα, σύμφωνα με τον κανόνα της συμπληρωματικότητας (A-T,G-C). Για παράδειγμα, αν το νουκλεοτίδιο στο οποίο βρίσκεται η DNA πολυμεράση είναι η αδενίνη, τότε, θα προσθέσει τη θυμίνη που είναι συμπληρωματική της αδενίνης, και θα συνεχίσει στο επόμενο νουκλεοτίδιο με τον ίδιο τρόπο, μέχρι να φτάσει στο τέλος της αλυσίδας. Ο ολισθαίνων σφιγκτήρας, διατηρεί την DNA πολυμεράση στην θέση της. Επειδή η DNA πολυμεράση δεν μπορεί να συνθέσει τη νέα αλυσίδα, αλλά μόνο να προσθέσει τα νουκλεοτίδια στην σωστή σειρά, ένα ένζυμο, η πριμάση/εκκινιτάση (η DNA πολυμεράση α), συνθέτει μία μικρή αλυσίδα RNA (μόριο RNA εκκίνησης), συμπληρωματική στην αλυσίδα του DNA (A-U,G-C), η οποία ονομάζεται «πρωταρχική». Όταν η πριμάση συνθέσει αυτή την αλυσίδα RNA, τότε απομακρύνεται, και η DNA πολυμεράση, επεκτείνει την αλυσίδα δίπλα από το τμήμα RNA, συμπληρωματικά προς το DNA. Μ αυτόν τον τρόπο, αρχίζει η σύνθεση της αλυσίδας του DNA. Η DNA πολυμεράση, μπορεί να συνθέσει νουκλεοτίδια μόνο σε κατεύθυνση 5-3. Άρα, η μία αλυσίδα θα συντίθεται προς την κατεύθυνση της αντιγραφής, ενώ η άλλη θα συντίθεται «αντίθετα» με την κατεύθυνση της αντιγραφής, και γι αυτό σχηματίζεται σε κομμάτια, τα οποία λέγονται Okazaki. Η αλυσίδα η οποία συντίθεται συνεχόμενα και διαρκώς λέγεται «οδηγός» αλυσίδα. Η άλλη αλυσίδα που αντιγράφεται «ανάποδα» και ασυνεχώς, ονομάζεται «συνοδός» αλυσίδα. Εικόνα 3. Εικόνα αντιγραφής του DNA σε ένα ευκαρυωτικό κύτταρο 5

Λήξη Στο τέλος της αντιγραφής, η οδηγός αλυσίδα σταματάει να αντιγράφεται όταν έρθει σε επαφή με την συνοδό αλυσίδα μίας άλλης θηλιάς. Η συνοδός αλυσίδα, θα σταματήσει την αντιγραφή στο 5 άκρο του προηγούμενου κομματιού Okazaki, της ίδιας όμως θηλιάς. Η DNA πολυμεράση δ, σταματάει να συνθέτει DNA, όταν φτάσει σε σημείο που το DNA έχει αντιγραφεί ξανά. Ωστόσο, αυτή η DNA πολυμεράση δεν μπορεί να καταλύσει τον σχηματισμό ενός φωσφοδιεστερικού δεσμού ανάμεσα στα δύο τμήματα της νέας αλυσίδας του DNA, και τον πετάει. Αυτές οι ασύνδετες περιοχές του σακχαρο-φωσφορικού σκελετού σε ένα εξ ολοκλήρου αντιγραμμένο DNA, ονομάζονται nicks. Ακόμη και όταν τα νουκλεοτίδια έχουν αντιγραφεί, η αντιγραφή δεν έχει τελειώσει. Τα πρωταρχικά τμήματα RNA, πρέπει να αντικατασταθούν με DNA, και οι α- σύνδετες περιοχές του σακχαρο-φωσφορικού σκελετού, πρέπει να ενωθούν. Τα ένζυμα που θα αφαιρέσουν το τμήμα RNA, είναι η FEN1(Flap endo-nulcease 1) και η RNase H. Αυτά τα ένζυμα, αφαιρούν το τμήμα RNA στην αρχή της κάθε ο- δηγού αλυσίδας και κομματιού Okazaki, αφήνοντας ένα κενό στο DNA. Μία αιωρούμενη DNA πολυμεράση, θα πάει στο 3 άκρο της ήδη προηγούμενης αλυσίδας DNA, επεκτείνοντας το DNA σε όλο το κενό. Ωστόσο, αυτό δημιουργεί και πάλι α- σύνδετες περιοχές του σακχαρο-φωσφορικού σκελετού. Τελικά, ένα άλλο ένζυμο, η DNA δεσμάση, ενώνει τις ασύνδετες περιοχές του σακχαρο-φωσφορικού σκελετού ( nicks ). Αφού γίνει αυτό, οι καινούριες αλυσίδες DNA είναι ενιαίες, και η αντιγραφή του DNA έχει τελειώσει. 6

ΑΝΤΙΓΡΑΦΗ ΣΤΟΥΣ ΠΡΟΚΑΡΥΩΤΙΚΟΥΣ ΟΡΓΑΝΙΣΜΟΥΣ Η αντιγραφή του DNA στους προκαρυωτικούς οργανισμούς, είναι, όπως αναφέρθηκε, πιο απλή απ ότι στους ευκαρυωτικούς οργανισμούς. Συνήθως, η αντιγραφή του DNA, μελετάται στο βακτήριο Escherichia coli (E.coli). Στην αντιγραφή των προκαρυωτικών οργανισμών παίρνουν μέρος πολλές πρωτεΐνες και ένζυμα, όπως και στους ευκαρυωτικούς οργανισμούς, καθένα απ τα οποία παίζει ένα ξεχωριστό ρόλο. Το κύριο ένζυμο είναι η DNA πολυμεράση, η οποία συνδέει τα νουκλεοτίδια ένα-ένα στην αλυσίδα DNA. Για να γίνει όμως αυτό, απαιτείται και ενέργεια, η οποία αποκτάται από τα νουκλεοτίδια που έχουν τρία φωσφίδια ενωμένα σε αυτά. Όταν ο δεσμός μεταξύ των φωσφίδιων σπάσει, τότε απελευθερώνεται ενέργεια ώστε να σχηματιστεί ο φωσφοδιεστερικός δεσμός μεταξύ των νουκλεοτιδίων και της νεοσυντιθειμένης αλυσίδας. Κύριοι τύποι πολυμερασών στα προκαρυωτικά κύτταρα είναι: DNA πολυμεράση I DNA πολυμεράση II DNA πολυμεράση III H DNA πολυμεράση III απαιτείται για την σύνθεση του DNA. Η DNA Πολυμεράση I και II, χρησιμοποιούνται για την επιδιόρθωσή του μετά την αντιγραφή. Για την αντιγραφή του DNA στα προκαρυωτικά κύτταρα, υπάρχουν συγκεκριμένες σειρές νουκλεοτιδίων, στις οποίες αρχίζει η αντιγραφή, και λέγονται θέσεις έ- ναρξης της αντιγραφής. Η DNA ελικάση, ξεδιπλώνει το DNA σπάζοντας του δεσμούς υδρογόνου (όπως και στα ευκαρυωτικά κύτταρα), μεταξύ των αζωτούχων βάσεων. Γι αυτή τη λειτουργία, είναι αναγκαία η υδρόλυση ATP. Καθώς το DNA ξεδιπλώνεται, δημιουργείται μία θηλιά. Οι SSB πρωτεΐνες καλύπτουν τις μονόκλωνες αλυσίδες του DNA στην άκρη της θηλιάς, με σκοπό να εμποδίσουν το DNA να ξαναδιπλωθεί και να γίνει δίκλωνο. 7

Η DNA πολυμεράση, συνδέει νουκλεοτίδια στις νέες αλυσίδες, (όπως και στα ευκαρυωτικά κύτταρα), μόνο προς την κατεύθυνση 5-3. Απαιτεί επίσης μία ελεύθερη ομάδα 3 -ΟΗ, στην οποία μπορεί να προσθέσει νουκλεοτίδια, δημιουργώντας έναν φωσφοδιεστερικό δεσμό μεταξύ του άκρου του 3 -ΟΗ, και του 5 φωσφιδίου του επόμενου νουκλεοτιδίου. Αυτό σημαίνει, ότι η DNA πολυμεράση δεν μπορεί να συνθέσει τα νουκλεοτίδια εάν η ελεύθερη 3 -ΟΗ ομάδα δεν είναι ενεργή. Ένα άλλο ένζυμο, η RNA πριμάση, συνθέτει ένα μικρό κομμάτι RNA (5-10 νουκλεοτίδια μήκος), συμπληρωματικό στο DNA. Το πρωταρχικό τμήμα του RNA, περιέχει το ελεύθερο 3 -ΟΗ άκρο, με σκοπό να αρχίσει η αντιγραφή. Έπειτα, η DNA πολυμεράση, επεκτείνει το τμήμα RNA, προσθέτοντας νουκλεοτίδια ένα προς ένα, συμπληρωματικά στην αλυσίδα που τα προσθέτει. Εικόνα 4. Παράδειγμα αντιγραφής του DNA σε προκαρυωτικό κύτταρο. Η θηλιά της αντιγραφής, μεγαλώνει ανά 1000 νουκλεοτίδια το δευτερόλεπτο. Όπως και στα ευκαρυωτικά κύτταρα, επειδή οι δύο αλυσίδες είναι αντιπαράλληλες και η αντιγραφή του DNA γίνεται μόνο προς την κατεύθυνση 5-3, η μία από τις δύο αλυσίδες αντιγράφεται συνεχόμενα (οδηγός αλυσίδα), ενώ η άλλη αλυσίδα α- ντιγράφεται σε μικρά κομμάτια (κομμάτια Okazaki), και ονομάζεται συνοδός αλυσίδα. Η οδηγός αλυσίδα, χρειάζεται μόνο ένα τμήμα RNA για να αντιγραφεί, ενώ η συνοδός αλυσίδα, χρειάζεται ένα τμήμα RNA σε κάθε κομμάτι Okazaki. 8

Όπως και στα ευκαρυωτικά κύτταρα, ο ολισθαίνων σφικτήρας κρατάει την DNA πολυμεράση στην θέση της και η τοποϊσομεράση, εμποδίζει την υπερδίπλωση της έλικας του DNA. Όσο η αντιγραφή συνεχίζεται, το τμήμα RNA πρέπει να αντικαθισταθεί από DNA. Φεύγει με την βοήθεια της εξωνουκλεαστικής δραστηριότητας της DNA πολυμεράσης I, ενώ ταυτόχρονα τα κενά καλύπτονται από δεοξυριβονουκλεοτίδια. Οι ασύνδετες περιοχές του φωσφο-σακχαρικού σκελετού (nicks), καλύπτονται από το ένζυμο DNA δεσμάση που καταλύει τον φωσφοδιεστερικό δεσμό μεταξύ του 3 -ΟΗ άκρου του ενός νουκλεοτιδίου και του 5 άκρου του φωσφιδίου του άλλου κομματιού Okazaki. 9

Πληροφορίες ενζύμων που παίρνουν μέρος στην αντιγραφή του DNA ΕΝΖΥΜΟ ΠΟΥ ΧΡΗΣΙΜΟΠΟΙΕΙΤΑΙ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΕΣ DNA Πολυμεράση I Προκαρυωτικά Εξωνουκλεαστική δραστηριότητα αφαιρεί τα τμήματα του RNA και τα αντικαθιστά με DNA. DNA Πολυμεράση II Προκαρυωτικά Λειτουργία επιδιόρθωσης DNA Πολυμεράση III DNA Ελικάση DNA δεσμάση Πριμάση/Εκκινητάση Ολισθαίνων σφιγκτήρας Τοποϊσομεράση SSB πρωτεΐνες DNA πολυμεράσες α,β,γ,δ,ε Προκαρυωτικά Προκαρυωτικά & Προκαρυωτικά & Προκαρυωτικά & Προκαρυωτικά & Προκαρυωτικά & Προκαρυωτικά & Κύριο ένζυμο που προσθέτει νουκλεοτίδια στην κατεύθυνση 5-3 Ξεδιπλώνει την διπλή έλικα του DNA σπάζοντας τους δεσμούς υδρογόνου των βάσεων Γεμίζει τα κενά μεταξύ των κομματιών Okazaki και συνδέει τα κομμάτια που προκύπτουν από τις διάφορες θέσεις έναρξης της αντιγραφής Συνθέτει ένα μικρό τμήμα RNA για να αρχίσει η αντιγραφή Κρατάει την DNA πολυμεράση στην θέση της όσο προσθέτει τα νουκλεοτίδια Εμποδίζει την υπερδίπλωση της διπλής έλικας του DNA όταν δημιουργούνται οι θηλιές Προσδέντονται στην μονόκλωνη αλυσίδα του DNA για να την εμποδίσουν να ξαναδιπλωθεί Οι DNA πολυμεράσες α,γ,δ,ε παίρνουν μέρος στην αντιγραφή, ενώ η β παίζει ρόλο στην επιδιόρθωση 10

ΕΠΙΠΛΕΟΝ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΕΣ ΕΝΖΥΜΩΝ ΠΟΥ ΠΑΙΡΝΟΥΝ ΜΕΡΟΣ ΣΤΗΝ ΑΝΤΙΓΡΑΦΗ ΤΩΝ ΕΥΚΑΡΥΩΤΙΚΩΝ ΟΡΓΑΝΙΣΜΩΝ DNA πολυμεράση α Συνθέτει τα πρωταρχικά τμήματα RNA DNA πολυμεράση β Παίζει σημαντικό ρόλο στην επιδιόρθωση του DNA μετά την αντιγραφή του DNA πολυμεράση γ Είναι το κύριο ένζυμο της αντιγραφής του DNA στα μιτοχόνδρια DNA πολυμεράση δ Κύρια DNA πολυμεράση στην αντιγραφή του DNA των ευκαρυωτικών κυττάρων DNA πολυμεράση ε Βοηθάει την DNA Πολυμεράση δ στην σύνθεση της συνοδού αλυσίδας 11

ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ 1. http://www.majordifferences.com/2013/03/difference-between-prokaryoticand.html#.vkalhsgi 2. http://ebooks.edu.gr/modules/ebook/show.php/dsgl-c112/52/390,1505/ 3. http://www.chem.uoa.gr/courses/undergraduate/biochem/demopoulos/bioche mistry_i%ce%99/27.pdf 4. https://www.boundless.com/microbiology/textbooks/boundless-microbiologytextbook/microbial-genetics-7/dna-replication-73/initiation-elongation-andtermination-of-replication-421-12941/ 5. https://www.boundless.com/biology/textbooks/boundless-biology- textbook/dna-structure-and-function-14/dna-replication-in-prokaryotes- 102/dna-replication-in-prokaryotes-436-12940/ 6. https://www.boundless.com/microbiology/textbooks/boundless-microbiologytextbook/microbial-genetics-7/genes-71/genotype-and-phenotype-413-12940/ 7. http://www.rci.rutgers.edu/~molbio/courses/mbb_408_512/dnareplec3.pdf 12