uccessfully developed a novel processive PCR method, using the archaeal Pol B with the help of a mutant PCNA. Several DNA sequencing technologies, referred to as next-generation sequencing, have been developed, and are now commercially available. molecule detection, using dye-labeled modified nucleotides and longer read lengths, is now known as third-generation DNA sequencing. These technologies apply DNA polymerases or DNA ligases from various sources, indicating that these DNA replication enzymes are indispensable for the development of DNA manipulation technology. These facts prove that the progress of the basic research on the molecular biology of archaeal DNA replication will promote the development of the new technologies for genetic engineering.
Russian Translation
Реплікація ДНК у архей, третій домену життя
1. Введення
Точне дублювання і передача генетичної інформації є абсолютно необхідними для живих організмів. Молекулярний механізм реплікації ДНК був однією з центральних тем молекулярної біології, тому додавалися постійні зусилля для з'ясування точного молекулярного механізму реплікації ДНК, які проводилися після відкриття структури подвійної спіралі ДНК в 1953 році. Білкові фактори, які функціонують у процесі реплікації ДНК, були визначені на сьогоднішній день у трьох доменах життя (рис. 1).
Малюнок 1 . Стадії реплікації ДНК
Археї, третій домен життя, дуже цікаві живі організми для вивчення з аспектів молекулярної та еволюційної біології. Швидкий прогрес і повний аналіз генома дозволили нам виконати порівняльні дослідження геному. Крім того, недавні екологічні дослідження показали, що археї мешкають не тільки в екстремальних умовах, але і в більш звичайної середовищі існування. У таких ситуаціях біологія архей є однією з найбільш захоплюючих областей дослідження.
Клітини архей мають одноклітинних ультраструктуру без ядра, що нагадує бактеріальні клітини, але білки, що у генетичних шляхах обробки інформації, в тому числі в реплікації, транскрипції і трансляції ДНК, багато в чому схожі з тими ж білками, що і у еукаріот. Таким чином, більшість архейних білків ідентифікуються як гомологічні до багатьох еукаріотичних білків реплікації, в тому числі ORC (точка ініціації транскрипції), Cdc6, GINS (Sld5-Psf1-Psf2-Psf3), МСМ (підтримання мініхромосом) RPA (реплікація білка А), PCNA (ядерний антиген проліферуючих клітин), RFC (реплікаційний фактор С), FEN1 (клапан ендонуклеази 1), на додаток до еукаріотичної ПРАЙМАЗИ, ДНК-полімерази і ДНК-лігази; це явно відрізняє їх від бактеріальних білків, і ці білки біохімічно характеризуються. Їх схожість показує, що механізми реплікації ДНК архей і еукаріот походять від спільного предка, який відрізнявся від бактерій.
Таким чином, організми архей можуть служити хорошими прикладами і роз'яснити функції кожного з компонентів еукаріотичного типу в комплексі механізмів реплікації. Геномні і порівняльні дослідження геному архей спрощуються тим, що розмір генома і кількість генів архей набагато менше, ніж у еукаріот. Механізм реплікації у архей, ймовірно, більш спрощений, ніж у еукаріот. З іншого боку, цікавим фактом є те, що кільцева структура генома зберігається у бактерій і архей і в...
