MBG 615 Bakteri Genetiği Ders-3/4

Bakteri Hücrelerinde Bölünme

Bakteri hücrelerinde eşeysiz çoğalma
görülür.

Bu da ana hücrenin DNA miktarını
ikiye (replikasyon) çıkardıktan sonra
yaşadığı bir sitokinezle gerçekleşir.
Yrd.Doç.Dr. Yosun MATER
DNA Replikasyonu
Bakteri
genomu tek bir kromozomdan
oluşan birbirinden bağımsız 50-100
süper-sarmal özelliktedir.

E.coli’de DNA replikasyonu genellikle
başlama noktasından her iki yöne doğru
devam eder (Bidireksiyonel) 40. dakikada
sona erer.
Yrd.Doç.Dr. Yosun MATER
(Brock Biology of Microorganisms 13th Edition 2012)
Yrd.Doç.Dr. Yosun MATER
(Brock Biology of Microorganisms 13th Edition 2012)
DNA Replikasyonu
(Brock Biology of Microorganisms 13th Edition 2012)
Replikasyon önce bakterinin başlangıç
noktasında
mezozoma tutunur.
Tutunma
noktasında (oriC) 1000-2000 nukleotid
uzunlukta bir ayrılma meydana gelir.
Aynı anda
topoizomeraz enzimi DNA’daki
süpersarmalı açarak dinlenme haline getirirken, helikaz
da çift iplikçikte açılmayı devam ettirerek sürekli ilerleyen
replikasyon çatalını oluşturur.
Replikasyon çatalında ipliklerden birinin
yönü 5’3’ ve
diğerinin yönü ise anti-paralel olması nedeniyle, ters
3’5’yöndedir.
Bu
ikinci DNA’nın yönü polimeraz III enzimi yönüne
ters olduğu için kesintili sentez yapılır.
Yrd.Doç.Dr. Yosun MATER
Yrd.Doç.Dr. Yosun MATER
(Brock Biology of Microorganisms 13th Edition 2012)
DNA Replikasyonu Devam
DNA
replikasyonunda DNA giraz süpersarmalı açar ve helikaz
aktivitesi ile çatal açılmaya devam eder.
Açılan
DNA iplikleri stabilizan proteinler ile tek iplik halinde
tutulur.
Bu
aşamada sentezin kesintili olacağı iplikte primaz enzimi
bağlanarak RNA primerlerini sentezler.
Bu
primerler Polimeraz III’ün polimerize olmasını sağlar ve DNA
parçaları sentezlenir.Her iki okazaki parçası arası polimeraz I
aktivitesi ile doldurulur ve DNA ligaz ile birleştirilir.
İki
yönden sentez süratle tamamlanır.
Bu
arada yanlış eşleşmeler DNA polimeraz I ve polimeraz II’nin
polimerizasyon sırasında geriye doğru kontrol okuması yapması ile
kontrol edilir.
Yanlış
giren nükleotidleri tanır 3’uçlarından hidrolize eder ve
sıradan çıkarır yerine doğru olanı yerleştirir
DNA Replikasyonu
(Brock Biology of Microorganisms 13th Edition 2012)
(Brock Biology of Microorganisms 13th Edition 2012)
Dairesel Kromozların Replikasyonu
Dairesel Kromozların
Replikasyonu (Rolling Circle
Replication):

Bu tarzda replikasyon
dairesel kromozoma sahip
bazı virüslerde, fajlarda ve
Hrf (F+) karakterdeki
E.coli’lerde gözlenir
DNA Replikasyonu Üzerine
Üç Farklı Varsayım
Şekil. DNA Replikasyonu üzerine varsayımlar
Meselson-Stahl Deneyi
The
Meselson-Stahl deneyi Matthew Meselson
ve Franklin Stahl tarafından DNA
replikasyonunun yarı korunumlu olduğunu
kanıtlamak için yapılmıştır. (1958)
Yarı
korunumlu replikasyon çift zincirli bir DNA
eşlenirken meydana gelen yeni iki DNA’nın
zincirlerinden birinin orijinal DNA dan gelmesi
diğerinin ise yeni sentezlenen iplik olmasıdır.
Yrd.Doç.Dr. Yosun MATER
Şekil 11. Meselson-Stahl Deneyi
Kornberg Deneyi (Nobel 1959)

Arthur Kornberg ve Dr. Severo Ochoa
“Deoksiribonükleik asitin biyolojik sentez
mekanizması” buluşları ile 1959’da Fizyoloji ve Tıp
Nobel ödülünü kazanmışlardır.

1956’da DNA polimerleştirici enzim olan DNA
polimeraz I’ i izole etmiştir.

Kornberg DNA polimerazı “DNA hep 5’-3’ yönünde
polimerleşir” fikrini doğrulamak için kullanmıştır.

Buradan hareketle iki zincirin anti-paralel
olduğunu göstermiştir.
Kornberg Deneyi
Yrd.Doç.Dr. Yosun MATER
Kaynaklar
Meselson, M.
and Stahl, F.W. (1958) The Replication of
DNA in Escherichia Coli. PNAS 44:671-682
www.laskerfoundation.org/news/gnn/timeline/kornberg2.pdf
Charles Dorman,
Genetics of Bacterial Virulence",
(Blackwell Scientific Publications, Oxford, 1994; syf 24)
Brock Biology
of Microorganisms, 13th Edition 2012;
Madigan M.T., Martinko J.M, Dunlap P.V., Clark D.P.,Pearson
Benjamin Cummings,1301 Sansome Street,San Francisco,
CA 94111