Topoisomeraasid

Kasutatud lausetes (Bioloogia)

DNA kõrgemat järku struktuurid ja seda mõjutavad ensüümid helikaasid, topoisomeraasid II Valgu biosüntees e. geneetiline translatsioon Nagu eespool kirjas, seisneb geneetiline translatsioon nukleiinhapetes kodeeritud geneetilise informatsiooni (nukleotiidse järjestuse) tõlkimises valkude aminohappeliseks järjestuseks.
Topoisomeraasid e güraasid eelnevad ja järgnevad polümeraasile, et leevendada despiraliseerumisest tingitud pingeid.
DNA replikatsiooni komponendid Replikatsioonikahvel (DNA ahelad lahus) DNA topoisomeraasid (muudavad DNA spiralisatsiooni) DNA helikaasid (teevad ahelad lahti) SSB valgud (kaitsevad üksikahelalist DNA-d) Ahelate eristamine Liiderahel (pidev süntees DNA püolümeraas III- abil) Mahajääv ahel (moodustub praimosoom, süntees fragmentidena) Okazaki fragmendid RNA praimer (sünteesitakse RNA polümeraasiga) DNA polümeraas III (viib läbi DNA matriitssünteesi) DNA fragmentide ühendamine DNA polümeraas I (RNA lõigatakse välja ja tühik sünteesitakse täis) DNA ligaas (ühendab fragmendid ligeerimisel) 3.
DNA replikatsioonil osalevad ensüümid DNA polümeraas- sünteesib uue ahela, liigub 5´3´ suunas DNA praimaas- sünteesib mahajäävale ahelale RNApraimeri, olemuselt on RNApolümeraas DNA ligaas- seob Okazaki fragmendid, luues fosfodiestersideme DNA helikaas- lagundab vesiniksidemed Eksonukleaasid- lagundavad RNApraimeri DNA topoisomeraasid- keerab DNA ahela replikatsiooniks lahti DNA liider- ja viivisahela sünteesi erinevus.
DNA polümeraasi kopeerimisvigade hulka vähendab ensüümi 3'-5' eksonukleaasne aktiivsus, mis eemaldab mittepaardunud nukleotiidi. sünteesib suunas 5'-3' vajab vaba 3'OH otsa omab ühtlasi 3'-5' eksonukleaasset aktiivsust - 3'OH tuleb RNA praimerist, mille sünteesib DNA primaas - Juhtahel sünteesitakse pidevana, mahajääv ahel Okazaki fragmentidena RNaseH lagundab RNA, tühimikud täidab DNA polümeraas ja eri fragmendid ühendab fosfodiestersidemega DNA ligaas - Lisaks osalevad ensüümid, mis ületavad DNA replikatsiooni käigus tekkivaid ruumilisi takistusi DNA helikaas sulatab kaksikahela lahti Üksikahelalist DNAd stabiliseerivad valgud topoisomeraasid teevad DNA ahelatesse ajutisi auke (nick) ja katkeid (break) - Päristuumsetel rakkudel toimub see enne mitoosi ja meioosi.
DNA replikatsioon - DNA replikatsioon on poolkonservatiivne – mõlema vanemahela info põhjal sünteesitakse uus komplementaarne ahel DNA replikatsiooni komponendid Replikatsioonikahvel (DNA ahelad lahus) Moodustub replikatsiooi käigus – replikatsioon toimub bakteri kromosoomis kahesuunaliselt ning moodustub kaks Y-kujulist struktuuri e replikatsioonikahvlit - DNA topoisomeraasid (muudavad DNA spiralisatsiooni - DNA helikaasid – teevad ahela lahti - SSB valgud – kaitsevad üksikahelalist DNAd Ahelate eristamine - Liiderahel – pidev süntees DNA püollümeraas II abil - Mahajääv ahel – moodustub parimosoom, süntees fragmentidena - Okazaki fragmendid – RNA praimer, DNA polümeraas III - DNA fragmentide ühendamine – DNA polümeraas I, DNA ligaas 11.
Mittehistoonsete kromosoomivalkude hulka kuuluvad DNA topoisomeraasid, HMG valgud, teatud DNA-ga järjestsspetsiifiliselt seonduvaid valke, RNA polümeraasid, DNA süntetaasid ja proteiinkinaasid.
Seda teostavad topoisomeraasid, ensüümid, mistõttu saab neid bakteritel inhibeerida nt tsiprofloksatsiiniga, mis on kinolooni tüüpi antibakteriaalsed ravimid, fluorokinoloonid.
DNA sekundaarstruktuur: Antiparalleelne kaksikheeliks, Komplemetaarne paardumine; erinevad vormid: B vorm (tavaline, 1 pööre 10 aluspaari, olulisim omadus on võime painduda pikki telge kui DNA komplekseerub valkudega (kromatiin)), A vorm (kompaktsem, esineb DNA-RNA interaktsioonide korral, 11 aluspaari), Z vorm (vasakukäeline heeliks, annavad lühikesed ahelad ja alternatiivsed nukleotiidid), Kolmikahelaline struktuur (Hoogstein paardumine on komplementaarne) Bakteritel veelgi enam keerdunud (superspiraalid), seda aitavad teha topoisomeraasid.
Topoisomeraasid ja güraasid - ensüümid, mis võivad tekitada või kõrvaldada superspiraale.
Neljaahelaline struktuur on oluline kromosoomi otste ärapeitmiseks (oligo G järjestused) DNA järjestuse sümmeetria: - kordusjärjestused: pööratud, peegel- ja otsesed kordusjärjestused - peegelkordusjärjestused on tähtsaimad, sest DNA saab moodustada riststruktuure. - supervint – kõrgemat järku vint - Rõngasmolekulide (DNA, mille otsad on fikseeritud, plasmiidid ja tsirkulaarsed viirused) valem: L=T+W L – linking – mitu korda üks ahel teisest üle läheb T – täispöörete arv W – kõrgemat järku spiraalid - topoisomeraasid – DNA struktuursete üleminekute kontroll Info DNA-s peab olema ühtlasi säiliv ja kättesaadav: inimeses on: igas rakus 6 miljardit aluspaari (bp), mille kogupikkus on 2m. 1014 rakku, rakutuuma läbimõõt on paar mikromeetrit.
DNA polümeraasi kopeerimisvigade hulka vähendab ensüümi 3’-5’ eksonukleaasne aktiivsus, mis eemaldab mittepaardunud nukleotiidi.  sünteesib suunas 5’-3’  vajab vaba 3’OH otsa  omab ühtlasi 3’-5’ eksonukleaasset aktiivsust - 3’OH tuleb RNA praimerist, mille sünteesib DNA primaas - Juhtahel sünteesitakse pidevana, mahajääv ahel Okazaki fragmentidena RNaseH lagundab RNA, tühimikud täidab DNA polümeraas ja eri fragmendid ühendab fosfodiestersidemega DNA ligaas - Lisaks osalevad ensüümid, mis ületavad DNA replikatsiooni käigus tekkivaid ruumilisi takistusi  DNA helikaas sulatab kaksikahela lahti  Üksikahelalist DNAd stabiliseerivad valgud  topoisomeraasid teevad DNA ahelatesse ajutisi auke (nick) ja katkeid (break) - Päristuumsetel rakkudel toimub see enne mitoosi ja meioosi.
DNA superspiralisatsioonil osalevad ensüümid, mida nimetatakse topoisomeraasideks.
topoisomeraasid viivad DNA kaksikheeliksisse kas üksik- või kaksikahelalisi katkeid ning lõdvendavad või pingutavad kaksikheeliksit.
DNA topoisomeraasid - katalüüsivad DNA ahelatesse ajutisi katkeid, et ei tekiks super- keerde.
Ensüümid (topoisomeraasid, güraasid) võivad luua või kõrvaldada superspiraale.
DNA topoisomeraasid teevad DNA ahelatesse ajutisi katkeid, et soodustada DNA ahelate lahtikeeramist.
DNA superspiralisatsiooni tekitavad topoisomeraasid.
topoisomeraasid vabastavad superspiraalid, nii et DNA saab edasi lahkneda Süntees viirustel 1.
topoisomeraasid teevad DNA ahelatesse ajutisi auke ja katkeid.