DnaA ditargetkan oleh mekanisme lain yang menghambat cepat reinisasi salinan baru yang disintesis dari oriC . Seperti yang dijelaskan di atas , hanya DnaA terikat ATP dapat langsung inisiasi replikasi; namun , ATP terikat ini diubah menjadi ADP selama proses inisiasi . Dengan demikian , proses ini mengarakan putaran inisiasi replikasi menginaktivasi DnaA , mencegah penggunaan kembali . Proses exchancing ADP terikat untuk ATP adalah satu lambat , dilanjutkan menghambat akumulasi replikasi ATP yang kompeten terikat DnaA . Proses replikasi terdekat untuk mengikat di oriC . Ada lagi yang 300 dnaA 90mer mengikat bagian luar dari oriC (DNA juga bertindak transcripstional a) , dan karena mereka direplikasi , angka ini dua kali lipat . Peningkatan situs DnaA mengikat bertindak untuk mengurangi kadar DnaA yang tersedia.

Bersama-sama , metode ini cepat dan secara dramatis mengurangi kemampuan dari E.coli untuk memulai replikasi dari salinan baru oriC . Meskipun mekanisme ini mencegah reinisasi cepat, hambatan ini tidak selalu berlangsung hingga pembelahan sel adalah tingkat, salinan putri oriC harus inisiasi replikasi sebelum lengkap dari putaran sebelumnya replikasi . Ini dikarenaka oleh sel E.colli dapat membagi setiap 20 menit , tetapi dibutuhkan lebih dari 40 menit untuk mereplikasi genom E.coli . Dengan demikian , dalam kondisi pertumbuhan yang cepat sel E. Coli reinisiasi replikasi sekali dan kadang-kadang dua kali sebelum selesainya putaran sebelumnya replikasi (kotak 8-7 Gambar 2 ). Bahkan dalam kondisi pertumbuhan tersebut cepat, inisiasi tidak penghematan lebih dari sekali per putaran pembelahan sel . Dengan demikian , untuk setiap putaran pembelahan sel , hanya ada satu putaran replikasi inisiasi dari oriC.

AKHIR REPLIKASI JJJJJJJJJJ

Replikasi DNA secara komplit membutuhkan peristiwa atau kejadian tertentu secara menyeluruh. Kejadian ini berbeda dari sirkular (lingkaran) dan linear kromosom. Untuk sirkular (lingkaran kromosom), percabangan replikasi dapat meniru seluruh molekul tetapi topologi hasi replikasi terkait satu sama lain. Sebaliknya replikasi terakhir dari kromosom linear tidak bisa diselesaikan oleh percabangan replikasi yang telah kita diskusikan sebelumnya. Oleh sebab itu organisme pembawa kromosom tipe linear telah mengembangkan strategi terbaru untuk mengatasi masalah dari replikasi terkahir.

TIPE II Topoisomerase Dibutuhkan Untuk Memisahkan Anak Molekul DNA

Setelah selesainya repliaksi dari sirukalar (lingrakaran) kromosome, hasil dari anak molekul DNA tetap di hubungan bersama catenanes (gambar 8-34). Catenane secara umum adalah istilah dari dua putaran (siklus) yang berhubungan (mirip seperti rantai yang terikat) . untuk memisahkan kromosom ini menjadi anak sel yang terpisah, dua siklus molekul DNA harus dilepas satu sama lain atau Dekatenasi (pemisahan). Pemisahan ini dikenal dengan nama aksi tipe II Topoisomerase. Seperti yang telah didiskusikan di Bab (Chapter) 6, enzim ini memiliki kemampuan untuk memecahkan molekul dsDNA dan melewati kedua molekul dsDNA menuju fase istirahat. Reaksi ini bisa sangat mudah memisahkan dua anak siklus anak kromosom dengna memecahkan satu dan melewati kedua fase istrirahat, memungkinkan pemisahan mereka mejadi sel-sel yang terpisah.

Meskipun aktifitas pemisaahan kromoson sirkular sudah cukup jelas, tetapi aktifitas tipe II topoisemerase bisa mengaggu pemisahan dari pemisahan dari molekul linear yg besar. Mesikpun tidak ada hubungan antara kaitan topologikal setelah replikasi dari molekul linear , kromosom eukariotic yang ukuran besar mengharuskan adanya hubungan antara DNA menuju putaran-putaran rangka protein (lihat Bab 7). Penggabungan ini membuat beberapa masalah dari siklus kromosom ketika anak kromosome harus dipisahkan.

,

Lagging-Strand Sistesis Tidak Mampu Untuk Menyalin Hasil Akhir Dari Kromosome Linear

Kebutuhan primer dari dalam RNA untuk sintesis DNA membuat dilema untuk replikasi dari akhir kromosom linear, yang di sebut dengan Akhir masalah replikasi (Gmbr 8-35). Masalah kesulitan ini tidak bisa di observasi selama duplikasi Leading-Strand template. Dalam kasus ini satu bagin dalam primer RNA secara langsung dari permulaan rantai DNA yang bisa diperluas ke contoh 5 ekstrem. Sebaliknya persyaratan dari beberapa primer multiple untuk menyelesaikan lagging-strand sistesis dimaksudkan bahwa salinan contoh tidak bisa d buat. Walaupun ujung dari RNA terakhir dari pecahan sintesis fragment Okazaki menguatkan ke dasar akhir oasangan dari healing-strand teplate, sekali molekul RNA berpindah, akan tetap ada di bagian terkecil dari ssDNA yng tidak tereplikasi dari akhir suatu kromosom.

Ini membuktikan bahwa dari setiap putaran dari replikasi DNA akan menghasilkan pemendekkan molekul satu atau dua anak DNA. Jelaslah bawhwa skenario ini dapat menggangu penyelesaian perkembangan dari material genetik dari generasi ke generasi. Perlahan tapi pasti gen dari akhir kromosom akan lenyap.

Organisme memecahkan akhir replikasi dengan berbagai cara. Sala satu solusi dengan menggunakan protein dari bagian RNA sebagai primer dari tiap hasil akhir fraqment Okazaki di setiap kromosome (Gmbr 8-36). Dalam situasi seperti ini protein dasar mengikat ke lagging-strand template dan mengunakan asamamino untuk menyediakan pergantian OH ke 3-OH secara normal disediakan sebagai Primer RNA. Penggunaan utama dari akhir lagging strand, protein dasar menjadi ikatan kovalent ke 5 akhir dari kromosom. Pemasangan replikasi jenis seperti ini dapat di temukan di akhir dari liear kromosom dari spesies bakeri tertentu (hampir seluruh bakteri memiliki kromosam sirkular atau lingkaran) dan akhir dari linean kromosom bakteri terntentu dan virus pada hewan.

Kebanyakn sell eukaryotik sepenuhnya perbedaan solusi untuk replikasi akhir kromosom mereka. Seperti yang telah kita pelajari bersama di Bab 7, akhir dari suaru kromosom eukaryotik di kenal dengal tellomere dan mereka pada umumnya terdiri dari kepala dari ekor menyalin dari urutan TG-rich DNA. Sebagai contoh telomere manusia terdiri dari banyak penyalinan dari 5TTAGGG-3. Walaupun banyak pengulangan dari doubel-stranded tetapi bagian 3 dari kromosome meluas di luar 5 sebagai ssDNA. Struktur unik seperti ini bertindak sebagai asal baru replikasi yang mengkompenasis masalah pada akhir replikasi. Asalnya mereka tidak beinteraksi dengan protein yang sama sebagai pengingat dari asal eukariotik, tetapi sebaliknya Ssebagai rectuits khusus DNA polimerase yang disebut dengan telomerase.

Telomerase Adalah DNA Novel Polymerase Yang Tidak Memerlukan Cetakan Eksogen

Telomerase adalah enzim yang luar biasa yang termasuk dalam sub unit multipel protein dan komponent RNA (dan karenanya sebgai contoj dari dibonucleoprotein , lihat chapter 5). Seperti DNA polimerase lainya, telomerase bertindak untuk memperpanjang akhri 3 dari substrat DNA. Tetapi tidak seperti DNA polimerase, telomerase tidak membutuhkan contoh DNA eksogen secara langsung untuk penambahan dNTPs yang baru, komponent RNA tolemerase menyajikan contoh untuk menambahkan urutan tolemerase 3 batasan dari akhir kromosom (lihat Interaktif Animasi 8-3). Tolemerase khusus memanjang 3OH dari partikular urutan ssDNA mengunakan RNA sendiri sebagai contoh. Sebagai hasil sebagai mekasime fungsi tidak biasa, sintesis DNA yang tidak biasa adalah untaian tunggal.Kunci dari fungsi tolemerase yang tidak biasa adalah megungkapkan dengan menggunakan enzim dari komponent RNA, yang disebut dengan telomerase RNA atau TER. Bedasarkan organisme, ukuran variasi TER dari 1500 to 1300 basis. Dari seluruh organisme, urutan dari RNA termasuk wilayah yang singkat yang dikode ~1.5 salinan komponent urutan tolemerase (untuk manusia, urutanny adalah 5 AAUCCCAAUC-3). Wilayah ini untuk RNA dapat menguatkan ssDNA akhir 3 dari tolemerase (Gambar. 8-37).

Proses menguatkan ini terjadi dalam beberapa cara bagian dari contoh RNA rantai tunggal, membuat awal; sebuah contoh hubunggan yang dimana bisa bertidak sebagai telomerase. Yng menarik adalah satu dari subunit protein dari telomeras adalah bagian anggota dari klass polemerase DNA yang digunakan sebgai contoh dari RNA yang disebut dengan Traskriptase yang mundur (sub unit ini disebut dengan tolemerase traskiptase yang mundur atau TERT). Seperti yang kita lihat di Bab 11, enzim ini transkripase-mundur RNA menjadi DNA malah membutuhkan traskrip biasa DNA ke RNA. Menggunakan hubugan antara contoh RNA, simtesis TERT DNA ke akhir dari contoh wilayah TER tetapi tidak bisa berlajt untuk menkopi lebih dari point RNA. Pada saat ini, RNA tidak berkaitan dengan produk DNA, reannelals untuk 4 terakhir nukleutda dari telomere, dan mengulang proses ini.

Karakteristik dari tolemerase dari beberapa cara berbeda dan di cara yang lain mirip dengan polymerse lainya. Beberapa bagian dari komponen RNA, kekurangan kebutuhan dari faktor eksogen template, dan kemampuan untuk menggunakan sepenuhnya substrat ssDNA untuk menghasilkan sebuah produk ssDNA yang bisa melakukan pengulangan kembali contoh sintesis secara langsung. Secara resmi, ini berarti bahwa tolemerase termasuk dari RNA-DNA aktivitas helicase. Di lain hal, seperti kebanyakan DNA polimerase, telomerase menyediakan contoh langsung tambahan nucleotida, dan berperan sebagai, yang hanya memperpanjang 3OH akhir dari DNA, menggunakan nucleotida awal yang sama, dan bertindak sebagai cara prosesiv, menambahkan banyak urutan pengulangan dan mengikat substrat DNA. Menarik implikasi dari peran telomerase dalan meregulasi sel pertumbuhan dan cell penuaan akan didiskusikan di kotak 8.8, Penuaan, kanker dan Hipotesis Telomerase.

Telomerase Menyelesaikan Masalah Akhir Replikasi Dengan Memperluas 3 Akhir Dari Kromosom

Ketika telomerase bekerja pada akhir 3. Ini memperluas hanya satu atau dua rantai dari kromosome. Dan bagaimana akhir 5 memperluas? Ini dicapai dengan lagging-strand replikasi mesin DNA (Gambr. 8-83). Dengan membuktikan perluasan akhir 3, telomerase menyediakan tambahan cetakan (template) unyuk lagging-strand mesin repliakasi

CONENECTIONS MEDIS

Kotak 8-8 Penuaan, Kanker, dan Hipotesis Telomerase Semua organisme adalah makhluk hidup. Apakah dalam hari atau minggu hidup banyak makhluk kecil atau dalam beberapa tahun rata-rata kehidupan manusia, organise tidak bisa lepas dari kematian intrisik mereka. Tidaak mengejutkan, penelitian (dan yang lainya) telah melakukan studi panjang untuk berharap mengetahuai keterbatasan terhadap mereka, dan mungkin, mengatasi mereka dan menemukan mitos Fountain of youth

Ketika penelitian-penelitian mengembangkan cara untuk menemukan hormon pertumbuhan sel di luar tubuh, mereka berfikir bahwa sel adalah abadi. Ini menunjukkan bahwa kematian adalah masalah bagi seluruh makhluk hidup, bukan hanya sel. Hipotesis ini di singkirkan ketika Leonad Hayflick mempelajari tentang divisi sell budaya secara teliti. Dia menemukan bahwa walaupun dalam isolasi, sell bisa membagi dalam jumlah terbatas. Menariknya, studi Hayflicks menemukan bahwa nomor divisi dari sell bisa melewati karakteristik dari sumber sell, yang diketahui dengan Limit Hayflick.

Studi Hayflick memunculkan ide bahwa sell terdiri an intristik countdown clock that limits nomor dari divisi bahwa sel bisa berpatisipasi didalamnya. Ketika waktu mencapai ke angka nol, sell akan mencegah pembagian selajutnya. Selama bertahun-tahun indentifikasi molekul sebagai jam tidak diketahui, walaupun begitu, sebagai nature dari telomerase dan peran mereka dalam replikasi DNA dapat lebih dimengerti, ini menjadi jelas bahwa telomerase bisa lama di cari setelah divisional clock. Konsisten dengan ide ini, isolasi DNA telomerase dari orang muda lebih lama dibandingkan degan orang yang tua. Obeservasi ini menyebabkan hypotesis bawa panjag telomeric DNA membatasi jumlah waktu sel untuk membagi. Walaupun konsep ini masih banyak mempunyai hipotesis, penelitian mendukung untuk ide bahwa tolemerase yang berhubungan dengan sell pennuaan telah berakumulasi. Sebagai contoh, hipotesis menjadi layak diterima, sel normal secara simple melanjutkan untuk memperluas altivitas telomerase. Sebaliknya sel-sel ini bisa secara sederhana melanjutkan untuk memperluas telomerasenya diperpendek. Memang (Sesungguhnya), banyak sel-sel yang normal mempunyai aktivitas telomerase yang terbatas.

Penemuan dari peningkatan aktifitas telomerase di sell kanker telah menyebabkan hypotesis bahwa telomerase mungkin dapat mewakili metode untuk membatasi kapasitas pertumbuhan. Benar mungkin ini bisa menjelaskan kenapa organisme multiselular tidak bisa untuk melakukan aktifitas telomerase di seluruh sell. Mungkin akan banyak sekali usaha untuk mecari inhibitor telomerase sebagai agen kemoterapi. Peningkatan telomerase aktifitas di sel kanker, yang menjelaskan bahwa secara global, aktivitas telomerase tidak menjadi metode yang bijaksana untuk mencari keabadian.

Dengan mensintesis dan memperbesar primer RNA menggunakan perluasan pada akhir telomerase 3 sebagai template, sel secara effektif meningkat panjang 5 dari akhir kromosome seperti biasa. Walaupun sesudah aksi dari mesin logging-strand telah bertindak, masih terdapat wilayah ssDNA yang pendek di akhir dar kromosome. Mungkin, kemunculan dari 3 over hang dapat terjadi sangat penting dari akhir fungsi proteksi di telomerase (yang telah kita bicarakan sebelumnya).

Dengan sintesis dan memperluas primer RNA menggunakan telomerase diperpanjang akhir sebagai cetakan, sel secara efektif dapat meningkatkan panjan akhir kromosom.

Meskipun demikian aksi dari telomerase dan mesin replikasi lagging-strand yang memastikan bahwa telomerase yang dipertahankan panjang dan lebar telah cukup untuk melindungi akhir kromosome dari pemendekkan. Karena repetitiv dan non-protein sifatkode dna telomeric, variasi panjang telomerase yang mudah ditolerasi oleh sel.

Ikatan Protein Telomere Regulasi Aktivitas Telomerase dan Panjang Telomere

Walaupun perluasan dari telomerase bisa diindentifikasi secara teori. Ikatan protein ke wilayah rantai dobel dari panjang regulate telomerase (Gambr. 8-39). Protein ini atau protein lainya bergabung ke mereka di akhir telomerase sebagai penghalang lemah untuk aktifitas telomerase (Gmbar 8-40). Ketika ada salinan relative dari pengulangan urutan telomerase. Nenerapa dari protein terikat di pengulangan urutan telomerase. Beberapa dari protein terikat dari telomere dan telomerase bisa memperluas 3OH akhir dari telomerase.Ketika telomere menjadi panjang, banyak dari ikatan protein telomerase berakumulasi dan telomerase bisa memperluas 3OH akhir dari telomerase. Umpan balik negative yang sederhana pada putaran mekanisme (Telomere lebih lama menghambat telomerase) ini metode yang kiat untuk mempertahankan panjang telomerase agar tetap sama di akhir pada semua kromosom.

Protein yang mengenali rantai bentuk rantai tunggal dari telomere yang juga mengatur aktivitas terlomerase. Dalam sell S. cerevisiae ikatan protein Cdc13 kw dalam wilayah rantai tunggal dari telomere. Studi dari protein mengindikasi bahwa recruit telomerase ke telomere. Jadi Cdc13 adalah activator positif dari telomerase. Didalam contras, protein manusia berikatan ke rantai tunggal telomere DNA, POT1, aksi dari cara yang berlawanan adalah penghambat dari aktivitas telomerase. Studi invitro menunjukan bahwa ikatan POT1, berikat rangai tunggal DNA telomere menghambat aktifitas telomere. Sel-sel yang mengunci protein ini menunjukkan peningkatan dramatic panjang DNA telomere. Menariknya, interaksi protein ini secara langsung dengan rantai ganda ikatan protein telomere yang berikatan di sell manusia. Ini telah menunjukkan bahwa telomere meningkatkan semakin banyak POT1 yang ikut, sehingga meningkatkan kemungkinan untuk berikatan dengan ssDNA berakhir dan menghambat telomerase.

Ikatan Telomerase Protein Melindungi Akhir Kromosome

Disamping itu untuk aturan fungsi regulasi telomerase. Ikatan protein telomere terkadang memainkan peran penting dalam melindungi akhir dari kromosom. Secara umum didalam sel, kehadiran dari akhir DNA dianggap sebagai pecahan dari rantai dobel di DNA, dimana target dari mesin DNA (Lihat Bab 9). Hasil yang biasanya terdapat dari akhir perbaikan kombinasi ke DNA lain di dalam genome (diploid sel yang rekombinasi sebagai terget salinan utuh dari kromosom yang rusak). Sedangkan respons ini cocok untuk random DNA yang rusak, ini bisa menjadi bencana kepada telomerase yang berpatisipasi dalam proses yang sama. Mencoba untuk memperbaiki telomere dengan cara yang sama seperti ikatan dobel penghancuran DNA untuk kromosoe saat fusion, dimana yang akhirnya mengakibatkan kerusakan DNA secara acak.Apa yang bisa menlindungi telomere dari ini? Jawaban yang gampang ialah protein yang berikatan di telomere yang membedakan telomere-telomere dari DNA lainya di akhir sel. Eliminasi dari protein-protein yang bisa dikenali sebagai telomere sebagai penghancuran DNA secara normal. Ini memungkinkan bahwa proteksi terkofer secara simple dengan bungkusan dari ikatan protein. Studi dari struktur dari manusia sell telah diobservasi dari mikroskopi elektron dan ditemukan untuk membentuk lingaran lebih dari struktur linear (Gambar 8-41a). Analisis selanjutnya indkasi bahwa struktur disebut t-loop telah dibentuk dari akhir 3ssDNA untuk menyerang wilayah dsDNA dari telomere (Gambar 8-41b). Telah diusulkan bahwa bentuk t-loop, akhir dari telomerase disembunyikan dan tidak bisa dikui sebagai akhir DNA yang normal. Menariknya penjernihan TRF2 ini bisa secara langsung mengunakan formasi t-loop dengan menjernikan telomere dari DNA.Struktur t-loop terkadang bisa bersangkut paut dengan panjangnya kontrol dari telomere. Seperti struktur loop yang bisa melindungi telomere dari enzym perbaikan DNA, ini seperti mirip bahwa telomerease tidak bisa diakui bentuk ini seperti telomere, dan ini tidak memiliki untai tunggal , dan mereka memiliki kesulitan untuk meningkatkan waktu untuk membentuk t-loop, sehingga memungkinkan peningkatan akses dari akhir 3 telomere.

KESIMPULAN

Sintesis DNA berdasarkan dari adanya 2 tipe substrat yaitu; empat deoxynucleoside triphosphates (dATP, dGTP, Dctp dan d GTP) dan cetaka dari struktur DNA, primer: cetakan junction. Cetakan DNA menentukan urutan dari gabungan nukleodida. Primer sebagai substrat untuk tambahan deoxynucleotida, dan setiapnya ditambahkan berturut-turut ke OH akhir 3. Sintesis DNA dikatalisasi oleh enzim yang disebut DNA polimeraase yang digunakan sebagai single aktif untuk digunakan oleh empat perkusor dNTP. Struktur berkontribusi untuk akurasi alami dari reaksi sistesis DNA. DNA polimerase itu porcesis: setia kali mereka bergabung menjadi substrat, mereka menggunakan banyak nucleotida. Koreksi cetakan pada percobaan exonukleas lebih lanjut akan meningkatkan akurasi sintesis DNA sebagai aksi dari kunci menghapus (Delete Key) yang bisa menghapus atau memindahkan nucleotida yang salah. Didalam sell, baik untaiaan dari cetakan DNA di duplikasi secara langsung sebagai struktur yang disebut rantai replikasi. Dikarenakan dua untaian dari DNA itu adalah antiparalel, hanya satu cetakan untaian DNA yang bisa direplikasi secara terus menerus sebagai suatu fasihon ( disebut leading strand). Untaian lainya dari DNA (disebut lagging strand) harus disintesis pertama sebagai seri fragment DNA yang pendek, disebt Okazaki Fragment. Setiap untaian DNA dihubungkan dengan primer RNA yang disintesis oleh enzim yang disebut primase. Primer ini harus di pindahkan secara sempurna dari proses replikasi. Setelah direplikasi oleh primer RNA dengan DNA, semua dari bagian pemecahan lagging strand fragment DNA yang di gabungkan bersama menjadi satu bentuk untaian DNA secara terus menerus oleh ligase DNA.Susunan protein yang ditambahlam ke koordinate DNA polimerase dan mefasilitasi dari reaksi replikasi DNA. Penambahan faktor fasilitas unwinding dari cetakan dsDNA (DNA helicase) stabilisasi dari cetakan ssDNA (SSB), dan memindahkan generasi supercoils di depan rantai replikasi (topoisomerase). DNA polimerase adalaha spelisisasi untuk tampil berbeda walaupun saat replikasi DNA. Beberapa telah dibentuk menjadi procesive tinggi dan lainya, dan processive mingguan. Slidding Clamps DNA menjadi processivity dari polimerase DNA yang berplikasi menjadi wilayah besar dari DNA. Interakasi antara protein dan rantaian replikasi mempunyai peran penting dalam sintesis DNA. In. E. ColiI 2 DNA polimerase adalah bagian kompleks yang besar dan disebtu DNA Pol III holoenzim. Ikatan dari DNA III pol holoenzim ke stimulasi rantai-rantai dari helikase DNA dan lilitan DNA yang mirip dari ikatan primase ke helikase DNA, meningkatkan kemampuan untuk sintesis DNA Primer. Meskipun reaksi kerja terbaik ketika seluruh susunan dari replikasi protein yang timbul dari rantai replikasi.Inisiasi dari replikasi DNA secara langsung menggunakan urutan spesifik DNA yang disebut Replikator. Penempatan fisik dari insiasi replikasi disebut dengan original replikasi. Replikator secara spesifik berikatan dengan protein yang disebut inisisasi, dengan stimulasi yang tidak berikatan dengan original DNA dan direkrut dari protein lain yang disediakan untuk inisiasi dari replikasi (seperti DNA helikase). Selanjutnya di dalam inisiasi dari replikasi DNA sebagian besar didorong oleh protein-protein lainnya atau nonspesifik interaksi protein-DNA.Di dalam sel-sel eukariotik, insiasi dan replikasi DNA ini diatur erat untuk memastikan bahwa setiap nucleotida disetiap kromosom bereplikasi sekali dan hanya satu kali dalam setiap putaran dari divisi sell. Peraturan ketat ini dilakukan dengan mengontrol informasi dan aktifasi dari perakitan multiprotein yang disebut dengan PreRepliasi komplek (Pre-RC). Formasi dari kompleks replikator disediakan untuk merekrut protein yang diperlukan untuk inisiasi replikasi DNA. Kemampuan untuk membentuk dan aktif Pre-RCs dikontrol oleh siklus-sell-regulasi kinase sell yang disebut Cyclin-dependent kinase. Selama fase G1 dari siklus sell, Pre RCs bisa dibentuk tetapi tidak bisa secara langsung inisiasi DNA replikasi, tetapi tidak ada Pre RCs yang baru bisa dibentuk. Dengan demikian setiap Pra-RCs hanya bisa melakukan 1 putaran, dan memastikan bahwa DNA direplikasi tepat satu kali. Akhir dari replikasi DNA membutuhkan aksi oleh enzim spesifik untuk kromosone sirkular (circular), tipe II DNA topoisomerase memisahkan topologi ikatan produk produk sirkular satu sama lain. Kromosom linear juga mempunyai protein spesial untuk memastikan replikasi secara komplit. Di dalam sel-sel eukariotik, spesialisasi DNA polimerase yang disebut telomerase membuat akhir dari kromosom (disebut telomere) untuk bertindak sebagai replikasi original yang unik. Dengan memperluas akhir 3 dari telomere, eliminasi telomerase kehilangan progresif dari akhir kromosome dan akhir konvensional dari sintesis DNA dengan cabang mesin replikasi bisa terjadi. Protein terikat ke telomerik aksi DNA untuk regulasi aktivasi dari telomerase dan menjaga akhir kromosom dari degenerasi dan rekombinasi.

BIBILIOGRAPHY

Buku

DePamphilis M.L,2006, DNA replication and human disease. Cold Spring Harbor Press, Cold Spring Harbor, New York

Kimia dari Sintesis DNA

Brautigam C.A and Steiz T.A.1988. Structural and funtional insights provided by crystal structure of DNA polymerase. Curr. Opin. Struct. Biol. 9.21-28.

Mekanisme dari DNA polimerase

Doublie S. and Ellenberger T. 1998. The Mechanism of action of T7 DNA Polymerase. Curr. Opin. Struct. Biol 8: 704-712.

Steitz T.A.1998. A mechanism for all polymerase. Nature 391: 231-323.

--------. 2006. Visualing polunuleotide polymerase machnies at work. EMBO J 25: 3458-3468.

Rantai Replikasi

Corn J.E and Beger J.M 2006. Regulation of bacterial riming and daughter strand synthesis through helicase primase interaction. Nucleic Acids Res .34: 4082-4088.

Jhonshon A.and ODonnel M. 2005. Celullar DNA replicases: Component and dynamic at the replication fork . Annu. Rev. Biochem 74. 283-315.

BAB 9

Perubahan dan Perbaikan DNA

P

elestarian dari material genetik dari generasi ke generasi tergantung dari usaha untuk mempertahankan rata rata dari mutasi dari level rendah. Rerataan yang tinggi dari mutasi didalam garis kuman bisa menghancurkan spesies, dan tingginya rata0arata dari mutasi soma akan bisa menghancurkan individu. Sell hidup membutuhkan fungsi yang benar dari beribu-riby dari gen, beberapa dari mereka bisa menghancurkan dengan mutasi dari banyak situs dari urutan kode-protein atau didalam ikatan yang mengatur ekspresi atau dari proses pesan dari RNA (m RNA).

Jika kerununanya mempunyai mempunyai banyak kesempatan untuk sela,at, urutan DNA harus diteruska lebih besar untuk tidak mengubah arah garis bakteri. Juga sell spesial dari organisme besar tidak bisa membuat misi mereka jika rata-rata mutasi dari soma sangat tinggi. Kanker sebagai contoh muncul dari sel-sel yang teah kehilangan kapasitas untuk tumbuh dan mebagi dengan cara dikendalikan sebagai urutan dari kerusakan gen-gen yan mengatur siklus sell. Jika rata-rata muasi dari soma dangat tinggi, isiden dari kanker bisa menjadi tidak stabil dan bencana.

Di saat yang sama, jika material genetik di lestarikan dangan sempurna kesetiaan, variasi genetik dibutuhkan untuk mendorong evolusi akan berkurang dan speciel baru, termasuk manusia tidak akan muncul. Meskipun, kehidupan keanekagaraam hayati tergantung dari keseimbangan antara mutasi dan dapat memperbaiki satu sama lain. Di bab ini, kami mempertimbangkan penyebab dari mutasi dan sistem yang bertanggung jawad itun membalikan atau mengoreoksi, dan demikian meminilisasikan, kerusakan dari material genetik.

Dua hal yang penting dari sumber mutasi adalah ketidaktelitian dari repliaksi DNA dan kerusakan kimia dari material genetik. Kerusakaan yang banyak pada replikasi meningkat oleh tautomerisasi, seperti yang telah kita bahas didalam Bab 8, memberlakukan batas atas akurasi basis pasangan selama replikasi DNA. Mesin enzumatik untuk replikasi DNA berupaya membangun cope dengan kesalahan pengabungan dari ketidaktepata nucleotida melalui pengoreksian sebuah mekanisme, tetapi beberapa kerusakan yang lolos dapat terdeteksi. Ditambah lagi DNA adalah komplek dan molekul organik yang rapuh dari terbatas stabilitas kimia. Bukan hanya ini spontan terancam kerusakan secara spontan seperti kehilangan dari basa, tetapi ini juga diserang dari natural dan tidak natural bahan kimia dan radiasi yang bisa menghancurkan tulang punggung dan mengubah basa-basa kimia. Put sederhana, kesalahan dalam replikasi dan kerusakan genetik dari lingkungan tidak bisa dihindari. Hal ketiga yang terpenting dari sumber dari mutasi adalah kelas replikasi generasi penyisipan dari elemen DNA diketahui sebagai transponson. Transposiasi adalah genetik utama didalam dirinya sendiri yang akan kita bahas dalam Bab 11.

Kesalahan dari replikasi dan kerusakan DNA mempunyai dua konsekuensi. Yang pertama, tentu sama perubahan permanen darii DNA (mutasi), dimana mengubah urutan pengkodean dari gen dan urutan peraturannya. Konsekuensi yang kedua terjadi beberapa perubahan kimia ke DNA mencegah digunakan sebagai cetakan untuk replikasi yang telah terjadi, tetapi beberapa lesi yang menghambat replikasi atau transkripsi dapat secara cepat mempengaruhi dari fungsi sel dan selamat.

Tantangan bagi sel ini ada dua. Pertama , ini harus di scan mengunakan genome untuk mendeteksi kesalahandari sintensis dan kerusakan dari DNA. Kedua, lesi ini harus diperbaiki dan dilakukan dengan cara itu, jika di munkinkan mengembalikan dari original urutan DNA. . Disini kita diskusi tentang kerusakan yang terjadi bergenerasi selama replikasi, lessi yang meningkat secara spontan ke DNA, dan ditempa oleh agen kimia dan radiasi. Setiap kausu, kami mempertimbangkan bagaimana perubahan tersebut ke material genetik di temukan dan bagaimana bisa di perbaiki. Berdasarkan pertanyaa tersebut kami mengalamatkan sebagai berikut: Bagaimana bisa DNA diperbaiki cukup cepat untuk mencegah kesalahan dari bagian genetik sebagai mutasi? Bagaimana sel membedakan rantai orang tua dari rantai anaknya dalam memperbaiki kesalahan replikasi? Bagaimana sel mengembalikan urutan DNA yang tepat ketka adanya kerusakan atau lesi yang parah atau lessi yang menghalangi replikasi? Jaawaban dari pertanyaa pertanyaan ini adalah berdasarkan dari jenis kerusakan dan kesalaha atau lesi yang harus di perbaiki.

Kami memulai dengan mengingat kesalahan yang terjadi selama repliasi dan badaimana mereka diperbaiki. Kami kemudian mempertimbangkan berbagai jenis lesi yang timbul spontan dari serangan lingkungan sebelum beralij ke beberapa mekanisme perbaikan yang menungkinkan sel untuk memperbaiki kerusakan ini. Kita dapat melihat bahwa beberapa sistem tumpang tindih tidak mampu untuk membuat sell mengatasi berbagai penghinaaan terhadap DNA. Mengaris bawahi investasi dari organisme yang hidup dalam pelestarian dari materi genetik.

KESALAHAN REPLIKASI DAN PERBAIKAN Sifat Alami Mutasi

Mutasi termasuk dalam hampir setiap perubahan yang mungkin didalam urutan DNA. Mutasi yang sederhana adalah switch (perputaran) dari satu dasar untuk yang lainya. Ada dua macam yaitu: Transisi, yaitu pirimidin-ke-pirimidin dan purine-ke-purine substansi, seperti T ke C dan A ke G, dan Transversi, yaitu pirimidine ke purine dan purine-ke-pirimidin subtitusi, seperti T ke G atau A dan A ke C atau T (Gambar. 9-1). Mutasi sederhana yang lain adalah Insersi atau Delesi dari nukleotida atau sejumlah kecil nukleotida. Mutasi yang mengubah sebuah nukleotida di sebut point mutasi (mutasi titik).

Gambar 9-1 Base-change Subtisusi

(a) Transisi (b) Tranverasi

Jenis lain dari mutasi menyebabkan perubahan drastis dalam DNA, seperti sisipan luas dan penghapusan dan penyusunan ulang kotor pada struktur kromosom. Perubahan tersebut dapat disebabka oleh transposon. Perubahan tersebut mungkin dapat disebabka oleh beberapa hal, seperti contoh dengan menyisipkan DNA asing di kode atau urutan peraturan gen (lihat Bab 11) atau oleh tindakan yang menyimpang dari proses rekombinasi seluler. Keseluruhan tingkat di mana mutasi baru yag baru muncul secara spontan pada setiap lokasi tertentu pada kromosom berkisar antara 10-6 ke 10-11 perputaran dari replikasi DNA, dengan beberapa situs pada kromosom yang menjadi hot spot di mana mutasi muncul pada frekuensi yang tinggi dan situs lainya mengalami perubahan pada frekuensi yang relatif rendah.

Satu jenis dari urutan yang biasanya rentan terhadap manfaat mutasi komentar khusus karena pentingnya dalam penyakit genetik dan manusia. Urutan mutasi rawan ini mengulangi urutan di-, tri-, or tetranukeotida, yang dikenal sebagai DNA microsatelit. Salah satu contoh terkenal melibatkan pengulangan dari CA dinukleotida. Membentang dari CA pengulangan di temukan tersebar luas di situs kromosom manusia dan beberapa di eukariot. Mesin replikasi mengalami kesulitan dalam melakukan penyalinan secara akurat, biasanya sering terjadi Selip. Selip ini meningkatan atau mengurangi jumlah urutan. Sebagai hasilnya, panjang CA mengulang di lokasi tertentu pada kromosom yang sangat polymorpic dalam populasi. Polimorfisme ini menyediakan penandaan fisik untuk pemetaan perwarisan mutasi, seperti mutasi yang meningkat dari kecendrungan tertentu pada penyakit di manusia. (Lihat Bx 9-1)

MEDICAL CONNECTIONS

Box 9-1 Expansion of The Triple Repeats Causes Disease

Salah satu contoh lain yang terkenal urutan rawan kesalahan adalah mengulangi urutan triplet nuckleotida CGC dan CAG dalam gen tertentu. Pada manusia, mengulangi triple tersebut sering ditemukan menjalani ekspansi dari satu generasi ke generasi berikutnya , sehingga penyakit yang semakin lebih parah pada anak-anak dan cucu-cucu individu yang menderita.Contoh dari penyakit yang disebabkan oleh perluasan triplet adalah otot dewasa (myotonic) dystrophy: kerusakan kromosom X, dimana bisa menyebabkan retadarsi mental; dan penyakit Huntingtons yang disebabkan oleh neurodegenerasi. CAG adalah kodon dari Glutamine dan perluasan dari urutan kode untuk protein huntingtin hasil Dari peregangan perpanjangan residu glutamine dalam protein mutan pada pasein dengan penyakit Huntington. Penelitian terbaru menunjukaan bahwa Polyglutamine pereganggan ini mengaggnu interaksi normal antara patch kaya glutamine dalam faktor kaya glutamin dalam faktor transkripsi disebut Sp1 dan patch kaya glutamine terkait dalam TAFII130 sub unit dari komponent menis traksrpsi disebut TFIID (Lihat Bab 12). Ganggauan yang menganggu traksripsi neurotrasmiter memnetar di polyglutamine serupa dari CAG ekspansi pada gen lain juga dapat memberi efek mereka dengan mengganggu interaksi antara faktor-faktor transkripsi dan TAFII130.

Beberapa kesalahan replikasi yang lolos dari Proofreading

Sebagaimana telah kita lihat , mesin replikasi mencapai tingkat yang sangat tinggi dalam akurasi menggunakan mekanisme proofreading 3' -> 5 ' komponen exonuclease replisome , yang membuat bagian yang salah (seperti yang didiskusikan di Bab 8). Proofreading meningkatkan kesetiaan replikasi DNA dengan faktor sekitar 100.yang exonuclease proofreading tidak, bagaimanapun , foolproff. Beberapa nukleotida misin - coporated menghindari deteksi dan menjadi ketidaksesuaian antara untai baru disintesis dan cetakan untaian. Tiga mucleotides yang berbeda dapat br berlawanan misincoporated masing-masing empat macam nukleotida dalam untai cetakan .(Contih T, G, atau C berlawan T:C dan lain sebagainya. Jika terdapat ketidak serasian antara nucleotida kemudia akan dit deteksi dan di gantikan, urutan mengubah dan menjadi permanent dalam genom; selama putaran kedua replikasi , nukleotida miscoporated , sekarang bagian dari untai cetakan ( Gambar 9-2). Di poin ini, ketidakcocokan akan tidak ada lagi, malah, ini akan memberi hasil perubahan secara permanent (mutasi) di dalam urutan DNA.

Ketidakcocokan Perubahan Perbaikan Kesalahan That Escape ProofreadingBeruntungnya, mekanisme hadir untuk mendeteksi ketidakcocokan dan memperbaiki nya. Tanggung jawab akhir untuk kepatuhan replikasi DNA terletak pada ketidakcocokan sistem perbaikan, yang meningkatkan akurasi sintesis DNA dengan tambahan 2-3lipat. Ketidakcocokan ini memperbaiki tantaangan dua arah. Pertama, ini harus salin sebagai gonem untuk ketidakcocokan. Karena ketidakcocoakn yang sementara (mereka dieleminasi berdasarkan urutan kedua dari replikasi ketika mereka menghasilkan mutasi. Kedua, sistem harus mismatch secara benar; ini harus di kembalikan misincoporated nukleotida dalam sintesis untaian yang baru dan bukan ke nucleotida yang salah di rantai parental.Di dalam Escherichia coli, ketidak cocokan ini dideteksi oleh dimer ini mis- match perbaikan protein MutS (Gambar 9-3; lihat Tutorial Struktur 9-1). Muts scan DNA , mengakui ketidaksesuaian dari distorsi mereka menyebabkan di tulang punggung dna . muts mencakup ketidakcocokan mengandung DNA, mendorong ketegaran diucapkan dalam dna adn perubahan konformasi dalam MutS itu sendiri (Gambar 9-4). Kunci kekhususan muts adalah dna mengandung mismach yang jauh lebih mudah terdistorsi dari DNA benar mendasarkan dipasangkan. MutS memiliki sebuah kegiatan ATPase yang diperlukan untuk perbaikan ketidakcocokan , tetapi peran yang tepat dalam perbaikan tidak dipahami. Komples MutS dan ketidaksesuaian yang mengandung DNA merekrut MutL, komponen kedua protein dalam sistem perbaikan. MutL , pada gilirannya , mengaktifkan Muth , sebuah enzim yang menyebabkan sayatan atau nick pada satu untai dekat lokasi ketidakcocokan . Niking (penamaan) diikuti oleh aksi dari helikase tertentu ( UvrD ) dan salah satu dari tiga exonucleases ( lihat di bawah). Helikase mengurai DNA , mulai dari sayatan dan bergerak ke arah lokasi ketidakcocokan , dan exonuclease yang semakin mencerna untai tunggal pengungsi ,memperluas dan di luar lokasi nukleotida yang serasi. Tindakan ini menghasilkan kesenjangan untai tunggal , yang kemudian diisi oleh DNA polimerase III ( Pol III ) dan disegel dengan DNA ligase. Efek keseluruhan adalah untuk menghapus mismatch dan menggantinya dengan benar dasar - dipasangkan nukleotida. Tapi bagaimana dengan E.coli sistem perbaikan serasi tahu yang mana dari nucelotides serasi thow untuk menggantikan ? Jika perbaikan terjadi secara acak , maka setengah waktu kesalahan akan menjadi permanent didirikan pada DNA . Jawabannya adalah bahwa E. Coli tag untai orangtua dengan hemimethylation transien seperti sekarang kita jelaskan. Enzim E.Coli Dam methylase . Sebuah residu pada kedua helai urutan 5 ' -GATC - 3 ' . GATC Urutan secara luas didistribusikan sepanjang seluruh genom (terjadi sekitar sekali setiap 256 bp [ 44 ] ) , dan semua situs-situs yang termetilasi oleh Dam methylase.Ketika garpu replikasi melewati DNA yang termetilasi pada situs GATC pada kedua untai (DNA sepenuhnya alkohol) , anakan kopel DNA yang dihasilkan akan hemimethylated (yaitu, alkohol hanya pada untai orangtua) . Dengan demikian , selama beberapa menit, sampai Dam methylase menangkap dan methylase untai baru disintesis , anakan kopel DNA akan termetilasi hanya pada untai yang berfungsi sebagai template ( Gambar. 9-5a ) . Dengan demikian, untai baru disintesis ditandai (tidak memiliki gugus metil ) dan untai maka dapat diakui ditandai (itu kekurangan kelompok methy ) dan karenanya dapat diakui sebagai untai untuk perbaikan.Protein Muth mengikat pada situs hemimethylated tersebut, tetapi aktivitas endonuklease yang biasanya laten . Hanya ketika dihubungi oleh MutL dan MuTs terletak di ketidakcocokan terdekat (yang kemungkinan akan berada dalam jarak beberapa ratus pasang basa ) tidak Muth menjadi aktif seperti dijelaskan di atas. Hanya bagaimana interaksi ini terjadi lebih dari jarak hingga beberapa ratus pasang basa tidak pasti, tetapi bukti terbaru menunjukkan bahwa kompleks muts - MutL meninggalkan ketidakcocokan dan bergerak sepanjang kontur DNA untuk mencapai Muth di lokasi dia , methylation . Setelah diaktifkan , Muth selektif torehan untai unmethylated , sehingga hanya baru synthesuzed DNA di sekitar ketidakcocokan dihapus dan diganti ( Gambar 9-5b ) . Oleh karena itu Metilasi adalah " memori " Perangkat memungkinkan sistem perbaikan E. Coli untuk mengambil urutan yang benar dari untai orangtua jika kesalahan telah dibuat selama replikasi .Exonucleases berbeda digunakan untuk menghapus DNA untai tunggal antara nick diciptakan oleh Muth dan ketidakcocokan , tergantung pada apakah Muth memotong DNA pada 5 ' atau 3 ' sisi mis incoporated nukleotida . Jika DNA pada 5 ' atau 3 ' sisi mis incoporated nukleotida . Jika DNA dibelah di ' sisi ketidakcocokan , yang exonuclease VII atau Rec ] , yang menurunkan DNA pada 5 ' 5 - > 3 ' arah, menghilangkan bentangan DNA dari potongan Muth - diinduksi melalui salah incoporated nukleotida . Sebaliknya, jika nick adalah di sisi 3 ' .

KOTAK 8-7 GAMBAR 2. Asal replikasi reinisiasi replikasi sebelum pembelahan sel oada sel yang tumbuh dengan cepat. Untuk memungkinkan genom untuk sepenuhnya direplikasi sebelum setiap putaran pembelahan sel , sel-sel bakteri sering harus inisiasi replikasi DNA dari asal tunggal mereka sebelum selesainya pembelahan sel. Ini berarti bahwa kromosom yang yang dipisahkan ke dalam sel anak sedang aktif direplikasi. Ini berbeda dengan sel-sel eukariotik, yang tidak memulai segregasi kromosom sampai semua kromosom lengkap direplikasi.

Gambar 8-34 Topoisemerase II mengkatalisis dekatanasi produk replikasi. Setelah molekul DNA sirkular direplikasi , molekul DNA daughter lengkap yang dihasilkan tetap berhubungan satu sama lain . Tipe II topoisomerase DNA secara efisien dapat memisahkan atau decatenate ) lingkaran DNA ini.

Gambar 8-35. Masalah replikasi akhir. Sebagai lagging-strand mesin replikasi mencapai akhir kromosom , di beberapa titik, primase tidak lagi memiliki ruang yang cukup untuk mensintesis RNA primer baru. Hal ini menyebabkan replikasi lengkap dan wilayah ssDNA pendek pada ujung 3 ' dari produk DNA yang lagging strand. Bila produk DNA ini direplikasi makan akan dipersingkat dan akan berkurang putaran wilayah replikasi.

Gambar 8-36 Protein priming sebagai solusi untuk masalah akhir replikasi. Dengan mengikat polimerase DNA dan ujung 3 ' template , protein menyediakan gugus hidroksil priming untuk sintesis DNA dimulai . Pada contoh , protein bilangan prima semua sintesis DNA seperti yang terlihat selama bertahun- virus . Untuk molekul DNA yang lebih panjang , metod ini menggabungkan dengan fungsi asal konvensional untuk meniru kromosom.

Gambar 8-37 Replikasi telomere dengan telomerase . Telomerase menggunakan komponen RNA untuk anil ke ujung 3 ' dari wilayah ssDNA dari telomer . Telomerase daripada menggunakan transkripsi kegiatan terbalik untuk DNA disintesis untuk akhir cetakan RNA. Telomerase daripada menggantikan RNA dari produk DNA dan kembali meningkat pada akhir telomere dan mengulangi proses.

Gambar 8-38 Perpanjangan ujung 3 ' dari telomer dengan telomerase memecahkan masalah replikasi akhir. Meskipun telomerase hanya secara langsung meluas ujung 3 ' dari telomer , dengan menyediakan cetakan tambahan untuk sintesis DNA untai tertinggal - , kedua ujung kromosom akan diperpanjang.

Gambar 8-39 Telomer mengikat protein. Protein telomer - mengikat yang mengatur aktivitas telomerase yang diilustrasikan untuk S. cerevisiae dan sel manusia. (a) sel S. cerevisiase. Rap1 langsung mengikat DNA telomer ulangi untai ganda, sedangkan Rif1 dan dalam asosiasi Rif2 dengan telomer tidak langsung dengan mengikat ke Rap1. Ketiga protein telah terlibat penghambatan aktivitas telomer . Cdc13 mengikat telomer DNA ulangi untai tunggal dan terlibat dalam perekrutan telomerase. (b) sel manusia.bTRF1 dan TRF2 mengikat langsung ke DNA untai ganda telomer ulangi. Homolog manusia Rap , TIN , TPP1 dan Pot1 semua diasosiasikan dengan baik oleh TRF 1 atau TRF2. Bersama protein ini dari kompleks yang disebut Shelterin karena kemampuannya untuk '' shelter '' telomer dari aksi enzim perbaikan DNA .Pot1 juga memiliki kemampuan untuk mengikat langsung ke single stranded DNA telomer ulangi

GAMBAR 8-40 Telomer panjang peraturan oleh protein telomer mengikat. Ketika telomerase relatif singkat , beberapa protein telomer mengikat akan hadir dan penghambatan telomerese lemah . Dengan kondisi tersebut , telomerase dapat memperpanjang ' akhir telomer 3 . Ketika daerah ini dibuat double-stranded byt aksi lagging - untai DNA sintesis mesin , protein telomer mengikat tambahan dapat bergaul dengan telomer . Proses ini akan meningkatkan tingkat penghambatan mencegah perpanjangan lebih lanjut oleh telomerase . ( Diadaptasi , dengan izin ,dari Smogorzeska A. and de Lange T. 2004. Annu. Rev. Biochem. 73: 177-208, Fig. 3a Annual Reviews.)

GAMBAR 8-41 Telomere dari struktur melingkar di dalam sel. (A) Sebuah mikrograf elektron dari telomer diisolasi dari sel manusia. Loop ditemukan pada akhir DNA termasuk ssDNA pada akhir telomere dan disebut sebagai t-lingkaran. Akhir dari DNA di sudut kanan atas akan melekat pada sisa kromosom. (B). Sebuah illistration dari mekanisme yang diusulkan pembentukan t-lingkaran. Langkah pertama lipatan telomer sehingga ssDNA pada akhir telomer dapat mengakses mengulangi telomeric dsDNA. Setelah akhir ssDNA diposisikan dengan benar, dapat menyerang telomeric dsDNA dan membentuk helix dengan untai komplementer, menggusur untai lain dari dsDNA. Ini disebut loop perpindahan dan merupakan menengah umum di rekombinasi homolog (lihat Bab 10). Sangat mungkin bahwa protein telomer mengikat dan protein seluler (misalnya, protein rekombinasi) lainnya memfasilitasi proses ini. Perhatikan bagaimana proses lipat akan semakin sulit karena telomer menjadi lebih pendek.( a, Reprinted, with permission, from Griffith J.D. er al. 1999. Cell 97: 503-514, Fig 3f Elsevier.)

GAMBAR 9-2. Sebuah mutasi dapat secara permanen incoporated oleh replikasi.Mutasi A dapat diperkenalkan oleh misincoporation dari basis di putaran pertama replikasi , mutasi menjadi permanen tergabung dalam urutan DNA

Gambar 9-3 Ketidakcocokan perbaikan jalur untuk perbaikan kesalahan replikasi . Muts mencakup mismatch yang mengandung DNA , termasuk ketegaran ( tidak ditampilkan , tetapi lihat Gambar . 9-4 ) . Pada langkah selanjutnya , muts merekrut MutL , dan Muth dan aktivitas ATPase dari muts mengkatalisis hidrolisis ATP . Muth adalah endonuklease yang menciptakan nick dalam DNA dekat lokasi ketidakcocokan . Selanjutnya , sebuah exonuclease mencerna untai sobek bergerak menuju dan di luar ketidakcocokan . Akhirnya , mengakibatkan kesenjangan untai tunggal yang diisi oleh DNA polimerase , menghilangkan ketidakcocokan .

(Adapted, with permission, from Junop M.S et al 2001. Mol. Cell 7: 1-12, Fig. 6b Elsevier.)

Gambar 9-4. Struktur kristal kompleks muts - DNA . Perhatikan ketegaran dalam DNA , hadir di dekat bagian bawah struktur . Selain itu, di dekat bagian atas struktur enzim adalah ATP , yang ditunjukkan dengan warna kuning , hijau , dan merah . DNA depicated sebagai representasi ruang - mengisi dengan back- bone merah dan basa abu-abu (Junop M.S et al 2001. Mol. Cell 7: 1-12.) imaged prepared with MolScript, BobScript, and Raster 3D.

Gambar 9-5.Dam Methylation di replikasi garpu . (a) Replikasi DNA menghasilkan hemimethylated di E. Coli . (b) Muth membuat sayatan di unmethylated daugther untai