健康天使（医疗保健） 复制
张芮菁职业博客
我的日志
DNA复制简介
一、DNA的复制的特征
1．半保留复制 在DNA复制时，亲代的每一条链均可作为模板合成一条新链。一条来自亲代的旧链与一条新链以氢键相连，形成子代双链DNA。由于两个子代分子中各有一条链来自亲代，而另一条链是新生成的，所以这就是半保留复制方式。
2复制的起始点与方向 DNA分子复制时，在亲代分子的一个特定区域内双链打开，随之以双链为模板复制生成两个子代DNA双链分子。开始时，复制起始点呈现一叉形(或Y形)，称为制叉复，随复制进行，复制叉向前移动。
（1）复制的起始点。 DNA复制要从DNA分子的特定部位开始，此特定部位称为复制起始点。在原核生物中复制起始点常位于染色体的一个特定部位，即只有一个起始点。真核生物的染色体在几个特定部位进行DNA复制，有多个复制起点。
（2）复制的方向。 从两个起始点开始，沿两个相反的方向各生长出两条链，形成两个复制叉，这种方式最为常见，称为双向复制。
3．半不连续合成
DNA的双螺旋结构中的两条链是反向平行的，当复制开始解链时，亲代DNA分子中一条母链的方向为5’~3′，另一条母链的方向为3′～5′。DNA聚合酶只能催化5′～3′合成方向。在以3′～5′方向的母链为模板时，复制合成出一条5′～3′方向的前导链，前导链的前进方向与复制叉的行进方向一致，前导链的合成是连续进行的。而另一条母链仍以3′～5′方向作为模板，复制合成一条5′～3′方向的随从链，因此随从链会成方向是与复制叉的行进方向相反的。随从链的合成是不连续进行的，先合成许多片段，即冈崎片段。最后各段再连接成为一条长链。由于前导链的合成连续进行的，而随从链的合成是不连续进行的，所以从总体上看DNA的复制是半不连续复制。
二 复制的过程和参与酶及因子
复制的过程分四个阶段。第一阶段，亲代DNA分子超螺旋的构象变化及双螺旋的解链，将复制的模板展现出来。第二阶段为复制的引发阶段，有引物RNA进行5′～3′方向的合成。第三阶段为DNA链的延长，在引物RNA合成基础上，进行DNA链的5′～3′方向合成，前导链连续地合成出一条长链，随从链合成出冈崎片段。去除RNA引物后，片段间形成了空隙，DNA聚合酶作用使各个片段靠近。在连接酶作用下，各片段连接成为一条长链。第四阶段为终止阶段，复制叉行进到一定部位就停止前进，最后前导链与随从链分别与各自的模板形成两个子代DNA分子，到此复制过程就完成了。
螺旋的松弛与解链 包括超螺旋的构象变化及双螺旋的解链，参与者主要为拓扑异构酶、解链酶及单链结合蛋白等。
DNA聚合酶
在原核生物及真核生物，DNA聚合酶有几种类型。
（1）原核生物大肠杆菌DNA聚合酶
1)DNA聚合酶Ⅰ。在随从链合成时，先合成了许多冈崎片段，而后由于RNA引物的去除形成了空隙，此时DNA PolⅠ它催化聚合反应，延长了各个片段，从而填补了片段间的间隙，使以上片段得以靠近，为片段连接成长链创造了条件。所以DNA polⅠ的聚合作用主要是在填补随从链片段间空隙上发挥作用。
DNA PolⅠ还具有3′→5′外切酶活性可识别并去除错误的碱基。这种活性在DNA复制中起了校对功能。DNA PolⅠ的校对活性对DNA复制的准确性起着重要作用。 DNA PolⅠ还具有5′→3′外切酶活性。5′→3′外切酶活性也有修正错误的功能，补充其3′→5′外切酶修正错误的作用。例如紫外照射产生的嘧啶二聚体，就是在其5′→3′切酶作用下切除的。
DNA Pol Ⅲ结构中不对称的二聚体，同时分别催化着前导链和随从链的合成。
DNA Pol Ⅲ也具有3′→5′外切酶活性，所以对于DNA复制也有校对的功能，可停止加入或除去错误的核苷酸然后继续加正确的核苷酸。因此，DNA PolⅢ配合DNAPolI可将复制的错误率大大地降低，从10-4降为10-6或更少。 当此片段接近前方的片段时，由DNA Pol Ⅲ的5′→3′外切酶活性切除了RNA引物，造成了片段间的空间；继而DNA PolI催化进行5′→3′方向的聚合作用，填补了片段间的空隙。
|
|
PolⅠ |
PolⅡ |
PolⅢ |
|
酶活性 5′→3′聚合作用 3′→5′外切酶活性 5′→3′外切酶活性 |
+ + + |
+ + - |
+ + + |
|
体外链延长速度(核苷酸/分) |
600 |
30 |
9000 |
|
分子数/细胞 |
400 |
不详 |
10～20 |
|
功能 |
修复合成 去除引物填补空隙 校对 |
不详 |
复制 校对 |
（2）真核生物DNA聚合酶。 真核生物DNA Pol有α、β、γ、δ及 ε五种。
真核生物的DNA复制是在DNA聚合酶α与DNA聚合酶δ互配合下催化进行的，还有一些酶及蛋白质因子参与反应。DNA Polα与引发酶共同起引发作用，然后由DNA Polδ催化前导链及随从链的合成。DNA Polγ是线粒体中DNA复制酶。
DNA Polδ及ε均有外切酶活性，因此也有编辑功能，校正复制中的错误。它们的5′→3′外切酶活性可能在切除引物RNA中有作用。（2）真核生物DNA聚合酶。真核生物DNA Pol有α、β、γ、δ及 ε五种。
|
酶活性 5′→3′聚合作用 3′→5′外切作用 |
α |
β |
γ |
δ |
ε |
|
+ - |
+ - |
+ + |
+ + |
+ + | |
|
细胞内定位 功能 |
核 复制、引发 |
核 修复 |
线粒体 复制 |
核 复制 |
核 复制 |
真核生物DNA的复制特点 真核生物中复制进行的速度约为50个核苷酸／秒，仅为原核生物的1／10，但真核生物染色体上DNA复制起始点有多个，因此可以从几个起始点上同时进行复制。
你可以通过这个链接引用该篇文章:http://zrj2007.bokee.com/viewdiary.17848554.html
我的广告
我的搜索
加为好友
发送私信
给我留言
加入收藏
我的群组
荐给好友
定制广告
定制广告
