DNA復(fù)制的方式
DNA復(fù)制的方式
在前導(dǎo)鏈模板DNA上開始合成RNA引物,這個(gè)過程稱為轉(zhuǎn)錄激活。在前導(dǎo)鏈的復(fù)制引發(fā)過程中還需要其他一些蛋白質(zhì),如大腸桿菌的dnaA蛋白。這兩種蛋白質(zhì)可以和復(fù)制起點(diǎn)處DNA上高度保守的4個(gè)9bp長的序列結(jié)合。在復(fù)制開始時(shí),DNA螺旋酶首先在復(fù)制起點(diǎn)處將雙鏈DNA解開,通過轉(zhuǎn)錄激活合成的RNA分子也起分離兩條DNA鏈的作用,然后單鏈DNA結(jié)合蛋白質(zhì)結(jié)合在被解開的鏈上。由復(fù)制因子X(n蛋白),復(fù)制因子Y(n';蛋白),n";蛋白,i蛋白,dnaB蛋白和dnaC蛋白等6種蛋白質(zhì)組成的引發(fā)前體,在單鏈DNA結(jié)合蛋白的作用下與單鏈DNA結(jié)合生成中間物,這是一種前引發(fā)過程。引發(fā)前體進(jìn)一步與引物酶組裝成引發(fā)體。
導(dǎo)讀在前導(dǎo)鏈模板DNA上開始合成RNA引物,這個(gè)過程稱為轉(zhuǎn)錄激活。在前導(dǎo)鏈的復(fù)制引發(fā)過程中還需要其他一些蛋白質(zhì),如大腸桿菌的dnaA蛋白。這兩種蛋白質(zhì)可以和復(fù)制起點(diǎn)處DNA上高度保守的4個(gè)9bp長的序列結(jié)合。在復(fù)制開始時(shí),DNA螺旋酶首先在復(fù)制起點(diǎn)處將雙鏈DNA解開,通過轉(zhuǎn)錄激活合成的RNA分子也起分離兩條DNA鏈的作用,然后單鏈DNA結(jié)合蛋白質(zhì)結(jié)合在被解開的鏈上。由復(fù)制因子X(n蛋白),復(fù)制因子Y(n';蛋白),n";蛋白,i蛋白,dnaB蛋白和dnaC蛋白等6種蛋白質(zhì)組成的引發(fā)前體,在單鏈DNA結(jié)合蛋白的作用下與單鏈DNA結(jié)合生成中間物,這是一種前引發(fā)過程。引發(fā)前體進(jìn)一步與引物酶組裝成引發(fā)體。
DNA復(fù)制過程大致可以分為復(fù)制的引發(fā)、DNA鏈的延伸和DNA復(fù)制的終止三個(gè)階段。復(fù)制的引發(fā)階段包括DNA復(fù)制起點(diǎn)雙鏈解開、RNA分子的合成以及DNA聚合酶將第一個(gè)脫氧核苷酸加到引物RNA的3'-OH末端。在復(fù)制引發(fā)的關(guān)鍵步驟中,主要是前導(dǎo)鏈DNA的合成,一旦前導(dǎo)鏈DNA的聚合作用開始,滯后鏈上的DNA合成也跟著開始。在所有前導(dǎo)鏈開始聚合之前,有一必需的步驟就是由RNA聚合酶沿滯后鏈模板轉(zhuǎn)錄一短的RNA分子。這個(gè)過程稱為轉(zhuǎn)錄激活。在前導(dǎo)鏈模板DNA上開始合成RNA引物,這個(gè)過程稱為轉(zhuǎn)錄激活。在前導(dǎo)鏈的復(fù)制引發(fā)過程中還需要其他一些蛋白質(zhì),如大腸桿菌的dnaA蛋白。在前導(dǎo)鏈模板DNA上開始合成RNA引物,這個(gè)過程稱為轉(zhuǎn)錄激活。在前導(dǎo)鏈的復(fù)制引發(fā)過程中還需要其他一些蛋白質(zhì),如大腸桿菌的dnaA蛋白。這兩種蛋白質(zhì)可以和復(fù)制起點(diǎn)處DNA上高度保守的4個(gè)9bp長的序列結(jié)合。在復(fù)制開始時(shí),DNA螺旋酶首先在復(fù)制起點(diǎn)處將雙鏈DNA解開,通過轉(zhuǎn)錄激活合成的RNA分子也起分離兩條DNA鏈的作用,然后單鏈DNA結(jié)合蛋白質(zhì)結(jié)合在被解開的鏈上。由復(fù)制因子X(n蛋白),復(fù)制因子Y(n'蛋白),n"蛋白,i蛋白,dnaB蛋白和dnaC蛋白等6種蛋白質(zhì)組成的引發(fā)前體,在單鏈DNA結(jié)合蛋白的作用下與單鏈DNA結(jié)合生成中間物,這是一種前引發(fā)過程。引發(fā)前體進(jìn)一步與引物酶組裝成引發(fā)體。引發(fā)體可以在單鏈DNA上移動,在滯后鏈模板上合成RNA引物。引發(fā)體中許多蛋白因子的功能尚不清楚。在滯后鏈上合成的RNA引物非常短,一般只有3-5個(gè)核苷酸長。引物酶要在DNA滯后鏈模板上比較特定的位置才能合成RNA引物。為什么需要有RNA引物來引發(fā)DNA復(fù)制呢?這可能盡量減少DNA復(fù)制起始處的突變有關(guān)。用RNA引物即使出現(xiàn)差錯(cuò)最后也要被DNA聚合酶Ⅰ切除,提高了DNA復(fù)制的準(zhǔn)確性。RNA引物形成后,由DNA聚合酶Ⅲ催化將第一個(gè)脫氧核苷酸按堿基互補(bǔ)原則加在RNA引物3'-OH端而進(jìn)入DNA鏈的延伸階段。DNA鏈的延伸主要由DNA聚合酶催化,該酶是由7種蛋白質(zhì)(多肽)組成的聚合體,稱為全酶。全酶中所有亞基對完成DNA復(fù)制都是必需的。前導(dǎo)鏈和滯后鏈的合成可以和前導(dǎo)鏈的合成在同一方向上進(jìn)行。當(dāng)DNA聚合酶Ⅲ沿著滯后鏈模板移動時(shí),由特異的引物酶催化合成的RNA引物即可以由DNA聚合酶Ⅲ所延伸。當(dāng)合成的DNA鏈到達(dá)前一次合成的岡崎片段的位置時(shí),滯后鏈模板及剛合成的岡崎片斷便從DNA聚合酶Ⅲ上釋放出來。這時(shí),由于復(fù)制叉繼續(xù)向前運(yùn)動,便產(chǎn)生了又一段單鏈的滯后鏈模板,它重新環(huán)繞DNA聚合酶Ⅲ全酶,并通過DNA聚合酶Ⅲ開始合成新的滯后鏈岡崎片段。DNA復(fù)制的終止,過去認(rèn)為,DNA一旦復(fù)制開始,就會將該DNA分子全部復(fù)制完畢,才終止其DNA復(fù)制。但最近的實(shí)驗(yàn)表明,在DNA上也存在著復(fù)制終止位點(diǎn),DNA復(fù)制將在復(fù)制終止位點(diǎn)處終止,并不一定等全部DNA合成完畢。在T7DNA兩端的DNA序列區(qū)有160bp長的序列完全相同。當(dāng)RNA引物被切除后,中間所遺留的間隙由DNA聚合Ⅰ所填充。但在線性分子的兩端以5'→3'為模板的滯后鏈的合成,其末端的RNA引物被切除后是無法被DNA聚合酶所填充的。在研究T7DNA復(fù)制時(shí),這個(gè)問題部分地得到了解決。在研究痘病毒復(fù)制時(shí),發(fā)現(xiàn)了線性DNA分子完成末端復(fù)制的第二種方式。痘病毒DNA在兩端都形成發(fā)夾環(huán)狀結(jié)構(gòu)。DNA復(fù)制時(shí),在線性分子中間的一個(gè)復(fù)制起點(diǎn)開始,雙向進(jìn)行,將發(fā)夾環(huán)狀結(jié)構(gòu)變成雙鏈環(huán)狀DNA。然后,在發(fā)夾的中央將不同DNA鏈切開,使DNA分子變性,雙鏈分開。在真核生物染色體線性DNA分子復(fù)制時(shí),末端的復(fù)制過程是如何進(jìn)行的尚不清楚。也可能像痘病毒那樣形成發(fā)夾結(jié)構(gòu)而進(jìn)行復(fù)制。但最近的實(shí)驗(yàn)表明,真核生物染色體末端DNA復(fù)制是由一種特殊的酶將一個(gè)新的末端DNA序列加在事先已存在的單鍵DNA末端。這種機(jī)制首先在四膜蟲中發(fā)現(xiàn)。環(huán)狀DNA復(fù)制到最后,由DNA拓?fù)洚悩?gòu)酶Ⅱ切開雙鏈DNA,將兩個(gè)DNA分子分開成為兩個(gè)完整的與親代DNA分子一樣的子代DNA。這種機(jī)制可以避免其DNA隨著復(fù)制的不斷進(jìn)行而逐漸變短。
DNA復(fù)制的方式
在前導(dǎo)鏈模板DNA上開始合成RNA引物,這個(gè)過程稱為轉(zhuǎn)錄激活。在前導(dǎo)鏈的復(fù)制引發(fā)過程中還需要其他一些蛋白質(zhì),如大腸桿菌的dnaA蛋白。這兩種蛋白質(zhì)可以和復(fù)制起點(diǎn)處DNA上高度保守的4個(gè)9bp長的序列結(jié)合。在復(fù)制開始時(shí),DNA螺旋酶首先在復(fù)制起點(diǎn)處將雙鏈DNA解開,通過轉(zhuǎn)錄激活合成的RNA分子也起分離兩條DNA鏈的作用,然后單鏈DNA結(jié)合蛋白質(zhì)結(jié)合在被解開的鏈上。由復(fù)制因子X(n蛋白),復(fù)制因子Y(n';蛋白),n";蛋白,i蛋白,dnaB蛋白和dnaC蛋白等6種蛋白質(zhì)組成的引發(fā)前體,在單鏈DNA結(jié)合蛋白的作用下與單鏈DNA結(jié)合生成中間物,這是一種前引發(fā)過程。引發(fā)前體進(jìn)一步與引物酶組裝成引發(fā)體。
為你推薦