第20章 DNA復制
- 普通世界的暗夜守護者
- 遺夢星光
- 1088字
- 2025-06-30 00:46:43
DNA復制的基本特征:半保留、雙向、半不連續、高保真性。
半保留復制的概念:復制形成的子鏈DNA雙鏈中,保留了親代DNA雙鏈其中的一股單鏈。意義是清代與子代DNA之間堿基序列高度一致。
雙向復制的概念,是DNA分子在復制過程中從一個復制起始點開始,同時向兩個方向進行復制的方式,形成兩個方向相反的復制叉。真核生物基因組龐大復雜,有多個復制起始點。
復制叉是指正在進行復制的雙鏈DNA分子所形成的y型區域,其中已解旋的兩條模板單鏈以及正在進行合成的新鏈構成了y頭部,尚未解旋的DNA模板雙鏈構成y型尾部。
復制子是指從一個DNA復制起點起始的DNA復制區域稱為復制子,是獨立完成復制的功能單位。
半不連續復制的概念:前導鏈連續復制,后隨鏈不連續復制的方式。DNA復制的方向是五端到三端。兩條子鏈復別方向相反,所以解鏈過程中有一條鏈是不連續復制,其中每段稱為岡崎片段。
高保真性是指DNA復制具有高度保真性。堿基是嚴格配對,錯配概率約為10的-10次方。高保真性的機制與DNA聚合酶有關。
DNA聚合酶有堿基選擇功能、可以進行校讀,發現錯誤后可以外切。
堿基選擇功能指對核苷酸進行選擇,并形成35磷酸二酯鍵。校讀指DNA聚合酶可以檢驗堿基配對是否正確。內切指從中間切,外切指從兩頭往中間一個一個切可以5~3也可以3~5。
DNA聚合酶的缺陷:只能在已有核苷酸后形成磷酸二酯鍵連接新的核苷酸,不能直接將第一個核苷酸堿基配對。所以需要有一個引物。引物本質是一段RNA,由引物酶形成,引物酶是一種RNA聚合酶。
三種DNA都具有5~3聚合活性核3~5外切活性,但是只有聚合酶1DNA-Pol有5~3的外切活性,聚合酶3是復制延長過程中主要作用的酶。
5~3的聚合活性:在3-羥基末端連接新的核苷酸,又稱延長核苷酸。
3~5的外切活性,把3羥基末端連接的核苷酸切下,糾正錯誤。
5~3的外切活性,切引物。
原核生物DNA復制中的蛋白質分子。DnaA確認復制起始點,DnaB:解弦酶活性,DnaG引物酶催化引物RNA合成,SSB:單鏈結合蛋白,穩定已解開單鏈,防止再次形成雙鏈,拓撲異構酶:切斷DNA、連接切斷的DNA、解開超螺旋。
真核生物的DNA復制DNA聚合酶以希臘字母命名。阿爾法本質是引物酶,合成引物RNA,beta功能是DNA的修復,伽瑪的功能是線粒體DNA合成,Dota主導后隨鏈合成,西克瑪主要負責前導鏈合成。
真核DNA復制和原核DNA復制的異同點。DNA復制特質不變,真核的復制起始點多,引物短,岡崎片段短,DNA聚合酶催化效率較低,有DNA末端端粒。原核生物復制起始點少,引物長,岡崎片段長,DNA聚合酶催化效率高,無DNA末端端粒。
端粒的概念是位于真核細胞線狀染色體末端的膨大粒狀結構,作用是維持染色體的完整性。端粒酶的組成部分是RNA模板+逆轉錄酶,真核生物DNA復制需要端粒酶參與,但合成的DNA無法直接接到子鏈上需要引物二度復制。