Presented by Dr. Sameer Hasan Qari
Copy Rights @ Dr. Gamal. Haredy
Molecular Biology
23073082-3
ىزكرلما أدبلما وأ هيزكرلما هلداعلما
Synthesis Phase (S phase)
“S” phase in interphase of the cell cycle.
Nucleus of eukaryotes
لا ىتمو نيف لاؤسلا ؟فيكو فعاضتيDNA
Models for DNA replication
1) Semiconservative model:
• Daughter DNA molecules contain one parental
• strand and one newly-replicated strand 2) Conservative model:
• Parent strands transfer information to an
• intermediate (?), then the intermediate gets copied.
• The parent helix is conserved, the daughter
• helix is completely new 3) Dispersive model:
• Parent helix is broken into fragments,
dispersed, copied then assembled into two new helices.
• New and old DNA are completely dispersed
ةيتتشتلا ةقيرطلا ةظفاحلما ةبش ةقيرطلا
ظفاحلما ةقيرطلا ة
Models for DNA replication
N15
N14 N15
N14 N14+N15 N15
Proofed Model of DNA
replication
• DNA is composed of two complementary strands.
• The two strands separate and each strand of the original DNA molecule serves as template for the
production of a new
complementary strand.
• The process of DNA replication is termed semiconservative.
• The term semiconservative replication means that:
in each of the resultant daughter DNA molecules there is one old and one new strand.
Semi-conservative
• John Cairns (1963) showed that initial unwinding is localized to a region of the bacterial circular genome, called an “origin” or “ori” for short.
• So the process of replication begins in the DNA molecules at multiple points called “origins of replication” .
• The copying progresses in both directions, forming bubble-shaped structures called “replication bubbles” .
• Eventually, all the bubbles merge,
yielding two double-stranded DNA
molecules.
• The Enzyme DNA Helicaseunwinds and separates the 2 parental DNA strands by breaking the weak hydrogen bonds producing single strand templates.
• Single-strand binding proteins (SSBs) keep strands apart.
Double Strand
DNA
Single strand
binding Proteins (SSBs)
Replication Fork
Double Strand
DNA
Single strand binding Proteins (SSBPs)
• The separation of the two strands results in the formation of the Y-shaped
structures known as replication forks.
• DNA polymerase cannot start a new strand from 5`- end , but must have a free 3’-endto extend.
• Primasedoes not require a free 3`- end to initiate synthesis.
• Primasesynthesize short RNA primers that serve as a starting points for DNA synthesis.
• DNA polymerase is the enzyme responsible for the synthesis of the new DNA strands.
• DNA polymerase synthesizes the new DNA strand by sequentially adding new nucleotides to the 3’ end of the growing nascent chain via the creation
phosphodiester bonds.
DNA Polymerase Template strand
• The synthesis of both DNA strands occurs in the 5 ' to 3 ' direction.
• One strand, known as the leading strand, is synthesized as a continuous process.
• The other strand, known as the lagging strand, is
synthesized in pieces called
Okazaki fragments, which are
then joined together as a
continuous strand by the
enzyme DNA ligase
ش اهنكلو خسانتلا تاكوش نم تائم نوكيل ةينيجورديهلا طباورلا رسكتو ةنيعم ةقطنم دنع جودزلما نوزلحلا كفني ةيادبلا • ريغ ىف ةدحاو ةكو
ىونلا ةزيمم
DNA Replication
ميزنا قيرط نع جودزلما نوزلحلا لصف زاكيليهلا
هرهاظ عنمت اهنأ امك hairpin
رعشلا سوبد وأ
زاكيليه عم
ىرخا ةرم جوازتلا نم نيتلسلسلا عنمت نيتوربssbp
خسانتلا ةكوش نيوكت
نم هاجتلاا ىف درفم رميلوب نوكي ثيح دئاقلا طيخلا ىمسي اذهو 5
ىلا 3 لا أدبي ظحلاو RNA primase
لا ةرملب ميزنا أدبي مث Polymerase3
ىف لمعلا
نم تائداب دوجو نم دبلا لا ميزناب قلختRNA
primase لا نيوكت لبق
ىنبي زارميلوبلا عيطتسي ىتحDNA
لا ةرملب ميزنا نلا اهيلع ةسفن نم ىنبي عيطتسيلا DNA
لا ةرملبلا تاميزنا عاونا نم هاجتلاا ىف لاا لمعتلاDNA
5 ىلا
3 Polymerase11 ةرملب ميزنا-1 رفاطلا نيجلا حلاصاو تاغارفلا لمكي هتفيظوو
2 - ةرملب ميزنا 2
Polymerase2 نلاا ىتح ةمولعم ريغ هتفيظوو
3 - ةرملب ميزنا 3
Polymerase3 لا خسانت هتفيظوو
DNA
طيخلا ةياهن ىتح لمعلا ىف رمتسيو لا دعاوقل ةبسنلاب لا ةرملب ميزنا موقي ةيادبلا ىف تنوكت ىتلا RNA
DNA 1
نم دعاوق للاحا ىف لا دعاوق نم لدب DNA
RNA
DNA polymerase 3
طبترت فيك ظحلا ةديتولكوينلا
ئ شانلا طيخلاب ةديدجلا
زارميلوبلا ميزنا موقي 3
Polymerase3 نم هاجتا ىف لباقلما نوزلحلا قيلخت زيفحتب
5 ىلا 3 نم هاجتلاا ىف لمعيلاو 3
ىلا 5
تافسوف جورخ ظحلا ىئانث
ةعومجمو ليسكورديه
ئ شانلا طيخلا طبارت ىلع دعاست ةقاط جتنيف
قلخي ىف نم هاجتلاا 5
- 3 ةدحاو هرم سيل نكلو ىا
كلذ دعب محتلت مث عطق
أدبي مث زارميلوبلا 3
Polymerase3 ىف
ديدجلا طيخلا قيلخت
مث كفني نوزلحلا أدبي مث زمياربلا
جم لوا ءانب ادبي نم ةعوم
مث دعاوقلا زارميلوبلا
لمكي
اياظش ىكازاكوا ىه
تاعباتت ظش نم
ايا
ئكلتلما طيرشلا ىلع ةريغص
لوا لادبتسا متي تاديتولكينوبير
ىلا تاديتولكوين بلا قيرط نع
زارميلو 1
Polymerase1 ةءارقلا حيحصت اضياو
لاا ةخسنلا نم لصلاا قبط ةخسن ديدجلا طيخلا ةيوب
ميزنا موقي Ligase
اياظشلا محل وأ طبرب كلذ دعب هنوكتلما
طيخلا ىلع
طبر ظحلات لكشلا اذه ىفو ئكلتلما 2
اياظش نم ىكازاكوا
مهضعب عم
خسانتلا تاكوش نم تائم (
عاضتلا تاعاقف ف
)
نيوكت رهظي انهو 2
ةحسن لا نم ثاكتلا ةيلمع ءاهتنا دعب DNA
ر
متت خسانتلا ةيلمع نا ىف
20 وف تقو ذخأتسف ىرخأ ةكوش أدبتل ىهتنت ىتح رظتنن مث ةكوش نوكتت نا نكمي فيكف ةقيقد كانه نأ اودج
تاميزنا Topoisomerase
ىهف نوزلحلا نارود نودب نوزلحلا ىطيخ فافتلا كف ىلع لمعت ثادحاب
تقؤم رسك ىف
سلسلا ةل
• The process of doubling the DNA takes 20 minutes in the bacteria. How can a fork be formed and then wait until it is finished to start another fork ? It will take time and find that there are topoisomerase enzymes . It works to break the double helix without
spinning the snail by causing a temporary break in the chain
لا ىمسي نيعم ناكم دنع متي خسانتلا هيلمع فقو tus protein
عنمي نيتوربلا اذه زاكيلهلا
كف نم هنزلح
لا ىلاتلابوDNA
خسانتلا فقي
The process of DNA replication is
stopped at a specific place called the
tus protein. This protein prevents
the Helicase from unwinding the
DNA thus DNA replication stopped.
Summary of DNA replication
هجو ةنراقملا ريغ
ةزيمم ىونلا
ةزيمم ىونلا
لوط RNA ئداب
يلاوح 6-30
هديتولكوين يلاوح
9-10 يتولكوين
هد
لوط اياظش
يكازاكوأ يف
طيخلا
عباتلا يلاوح
1000-2000 هديتولكوين يلاوح
ديتولكوين 200 ه
لدعم ةعرس
كرحت كوش
خسانتلا هديتولكوين 500
يف ثلا 50 ةينا
هديتولكوين يف
لا ةيناث
ددع ئشانم خسانتلا
دحاو طقف
ةدع
فلآا يف خسانتلا ءدب ةداعإ عنم ةيكيناكيم
سفن ةرود ةيلخلا
لا دجوت دجوت
قرفلا ىف م ريغو ىونلا ةزيمم نيب خسانتلا ةيلمع ىونلا ةزيم
لاتشو نوسلسيم ةبرجت حرشأ (
لا رثاكت (DNA
لا قيلخت متي نم هاجتلاا ىف DNA
3 - 5
كازاكوأ اياظش فرع
؟ى
؟خسانتلا ةكوش فرع لا رثاكت تاوطخ مسرلا عم ليصفتلاب حرشأ DNA
لا ةرملب تاميزنا عاونا ركذاو فرع DNA
لا تاميزنا فرع topoisomerase
نيب قرفلا ركذأ لا خسانت
؟ىونلا ةزيمم ريغو ىونلا ةزيمم ىف DNA
ةرملب تاميزنا لا
نيهاجتلاا ىف لمعت DNA
؟
لا ةرملب تاميزنا لا نم تائداب ىلا جاتحت DNA
؟ةرح ليسكورديه ةعومجمو RNA
لا نم ةبجولما لسلاسلا فرع DNA
رعشلا سوبد ةرهاظ فرع
لا رثاكتل تضرتفا ىتلا تايرظنلا حرشلا عم ركذأ
DNA
Greetings of
The next lecture Different types of RNA