x

هدف البحث

بحث في العناوين

بحث في المحتوى

بحث في اسماء الكتب

بحث في اسماء المؤلفين

اختر القسم

القرآن الكريم
الفقه واصوله
العقائد الاسلامية
سيرة الرسول وآله
علم الرجال والحديث
الأخلاق والأدعية
اللغة العربية وعلومها
الأدب العربي
الأسرة والمجتمع
التاريخ
الجغرافية
الادارة والاقتصاد
القانون
الزراعة
علم الفيزياء
علم الكيمياء
علم الأحياء
الرياضيات
الهندسة المدنية
الأعلام
اللغة الأنكليزية

موافق

النبات

مواضيع عامة في علم النبات

الجذور - السيقان - الأوراق

النباتات الوعائية واللاوعائية

البذور (مغطاة البذور - عاريات البذور)

الطحالب

النباتات الطبية

الحيوان

مواضيع عامة في علم الحيوان

علم التشريح

التنوع الإحيائي

البايلوجيا الخلوية

الأحياء المجهرية

البكتيريا

الفطريات

الطفيليات

الفايروسات

علم الأمراض

الاورام

الامراض الوراثية

الامراض المناعية

الامراض المدارية

اضطرابات الدورة الدموية

مواضيع عامة في علم الامراض

الحشرات

التقانة الإحيائية

مواضيع عامة في التقانة الإحيائية

التقنية الحيوية المكروبية

التقنية الحيوية والميكروبات

الفعاليات الحيوية

وراثة الاحياء المجهرية

تصنيف الاحياء المجهرية

الاحياء المجهرية في الطبيعة

أيض الاجهاد

التقنية الحيوية والبيئة

التقنية الحيوية والطب

التقنية الحيوية والزراعة

التقنية الحيوية والصناعة

التقنية الحيوية والطاقة

البحار والطحالب الصغيرة

عزل البروتين

هندسة الجينات

التقنية الحياتية النانوية

مفاهيم التقنية الحيوية النانوية

التراكيب النانوية والمجاهر المستخدمة في رؤيتها

تصنيع وتخليق المواد النانوية

تطبيقات التقنية النانوية والحيوية النانوية

الرقائق والمتحسسات الحيوية

المصفوفات المجهرية وحاسوب الدنا

اللقاحات

البيئة والتلوث

علم الأجنة

اعضاء التكاثر وتشكل الاعراس

الاخصاب

التشطر

العصيبة وتشكل الجسيدات

تشكل اللواحق الجنينية

تكون المعيدة وظهور الطبقات الجنينية

مقدمة لعلم الاجنة

الأحياء الجزيئي

مواضيع عامة في الاحياء الجزيئي

علم وظائف الأعضاء

الغدد

مواضيع عامة في الغدد

الغدد الصم و هرموناتها

الجسم تحت السريري

الغدة النخامية

الغدة الكظرية

الغدة التناسلية

الغدة الدرقية والجار الدرقية

الغدة البنكرياسية

الغدة الصنوبرية

مواضيع عامة في علم وظائف الاعضاء

الخلية الحيوانية

الجهاز العصبي

أعضاء الحس

الجهاز العضلي

السوائل الجسمية

الجهاز الدوري والليمف

الجهاز التنفسي

الجهاز الهضمي

الجهاز البولي

المضادات الحيوية

مواضيع عامة في المضادات الحيوية

مضادات البكتيريا

مضادات الفطريات

مضادات الطفيليات

مضادات الفايروسات

علم الخلية

الوراثة

الأحياء العامة

المناعة

التحليلات المرضية

الكيمياء الحيوية

مواضيع متنوعة أخرى

الانزيمات

Replication Requires a Helicase and a Single-Stranded Binding Protein

المؤلف:  JOCELYN E. KREBS, ELLIOTT S. GOLDSTEIN and STEPHEN T. KILPATRICK

المصدر:  LEWIN’S GENES XII

الجزء والصفحة: 

5-4-2021

1164

Replication Requires a Helicase and a Single-Stranded Binding Protein


KEY CONCEPTS
- Replication requires a helicase to separate the strands of DNA using energy provided by hydrolysis of ATP.
- A single-stranded DNA-binding protein is required to maintain the separated strands.

As the replication fork advances, it unwinds the duplex DNA. One of the template strands is rapidly converted to duplex DNA as the leading daughter strand is synthesized. The other remains single stranded until a sufficient length has been exposed to initiate synthesis of an Okazaki fragment complementary to the lagging strand in the backward direction. The generation and maintenance of single-stranded DNA is therefore a crucial aspect of replication.
Two types of function are needed to convert double-stranded DNA to the single-stranded state:
- A helicase is an enzyme that separates (or melts) the strands of DNA, usually using the hydrolysis of ATP to provide the necessary energy.
- A single-stranded binding protein (SSB) binds to the singlestranded DNA, protecting it and preventing it from reforming the duplex state. The SSB binds typically in a cooperative manner in which the binding of additional monomers to the existing complex is enhanced. The E. coli SSB is a tetramer; eukaryotic SSB (also known as RPA) is a trimer.
Helicases separate the strands of a duplex nucleic acid in a variety of situations, ranging from strand separation at the growing point of a replication fork to catalyzing migration of Holliday (recombination) junctions along DNA. There are 12 different helicases in E. coli. A helicase is generally multimeric. A common form of helicase is a hexamer. This typically translocates along DNA by using its multimeric structure to provide multiple DNA-binding sites.

FIGURE 1. shows a generalized schematic model for the action of a hexameric helicase. It is likely to have one conformation that binds to duplex DNA and another that binds to single-stranded DNA. Alternation between them drives the motor that melts the duplex and requires ATP hydrolysis—typically 1 ATP is hydrolyzedfor each bp that is unwound. A helicase usually initiates unwinding at a single-stranded region adjacent to a duplex.  Note that it cannot unwind a segment of duplex DNA; it can only continue to unwind a sequence that has been started . It might function with a particular polarity, preferring single-stranded DNA with a 3′ end (3′–5′ helicase) or with a 5′ end (5′–3′ helicase). A 5′–3′ helicase is shown in Figure 1. Hexameric helicases typically encircle the DNA, which allows them to unwind DNA processively for many kilobases. This property makes them ideally suited as replicative DNA helicases.


FIGURE 1. A hexameric helicase moves along one strand of DNA. It probably changes conformation when it binds to the duplex, uses ATP hydrolysis to separate the strands, and then returns to the conformation it has when bound only to a single strand.

Unwinding of double-stranded DNA by a helicase generates two single strands that are then bound by SSB. E. coli SSB is a tetramer of 74 kD that binds single-stranded DNA cooperatively.
The significance of the cooperative mode of binding is that the binding of one protein molecule makes it much easier for another to bind. Thus, once the binding reaction has started on a particular DNA molecule, it is rapidly extended until all of the single-stranded DNA is covered with the SSB protein. Note that this protein is not a DNA-unwinding protein; its function is to stabilize DNA that is already in the single-stranded condition.
Under normal circumstances in vivo, the unwinding, coating, and replication reactions proceed in tandem. The SSB protein binds to DNA as the replication fork advances, keeping the two parental strands separate so that they are in the appropriate condition to act as templates. SSB protein is needed in stoichiometric amounts at the replication fork. It is required for more than one stage of replication; ssb mutants have a quick-stop phenotype, and are defective in repair and recombination as well as in replication.

 شعار المرجع الالكتروني للمعلوماتية




البريد الألكتروني :
info@almerja.com
الدعم الفني :
9647733339172+