浙江龙网

  1. 首页 > 生活百科 > >

DNA的复制是你想象不到的更精彩 dna复制特点

越众创业网

dna复制的特征(DNA复制比你想象的更令人兴奋)
高中生物:DNA复制比你想象的更精彩！
查阅更多初高中知识 ， 关注我 ， 每天更新！
DNA复制最重要的特征是半保守复制和半不连续复制 。

在复制的过程中 ， 原来双螺旋的两股没有被破坏 。它们被分成独立的链 ， 每个旧链被用作模板来合成新链 。这样 ， 两个新合成的DNA分子中 ， 一条链是旧的 ， 另一条链是新的 ， 所以这种复制方式叫做半保守复制 。
DNA的两条链是反向平行的 ， 一条是5’→3’ ， 一条是3’→5’ 。在复制的起点 ， 两条链解开形成复制泡) ， DNA DNA复制到两边形成两个复制叉 。
随着DNA的不断解旋 ， 两条链变成了单链 ， 可以作为模板合成新的互补链 。然而 ， 生物细胞中所有的DNA聚合酶都只能催化5’→3’延伸 。因此 ， 当以3\'→5\ '链为模板链时 ， DNA聚合酶可以沿着5\'→3\ '方向合成一条互补的新链 ， 称为前导链 。当另一条链作为模板时 ， 不能连续合成新的链 ， 这条链称为滞后链 。
这时 ， DNA聚合酶开始从复制叉的位置向远离复制叉的方向合成一条新的1?2 kb链 。复制叉向前移动相应距离后 ， 重复这一过程 ， 合成另一条大小相似的新链 ， 称为冈崎片段 。
最后 ， 另一种DNA聚合酶和DNA连接酶负责去除这些冈崎片段之间的RNA引物 ， 并填补缺口 ， 使冈崎片段连接成完整的DNA链 。这种前导链的连续复制和滞后链的不连续复制在生物细胞中很常见 ， 称为DNA的半不连续复制 。
1.参与DNA复制的物质
DNA复制是一个复杂的过程 ， 需要模板、原材料——脱氧核苷三磷酸(dATP、dGTP、dCTP、dTTP)、酶和蛋白质的参与 。
(1)解旋酶
DNA复制涉及的第一个问题是DNA的两条单链应该在复制叉位置解开 。双链DNA不会自动解开 。细胞中有一种特殊的蛋白质 ， 可以让DNA在复制叉处打开 。这是螺旋酶 。解旋酶可与单链DNA和ATP结合 ， ATP水解为ADP产生的能量沿DNA链前移 ， 促进双链DNA打开 。
(2)单链DNA结合蛋白(SSB)
解旋酶沿着复制叉的方向前进 ， 产生一个单链区域 ， 但是这个单链DNA极不稳定 ， 很快会再次配对形成双链DNA或者被核酸酶降解 。细胞内存在大量的单链DNA结合蛋白(SSB ),能快速与单链DNA结合 ， 防止其重新配对或降解 。SSB与单链DNA结合后 ， 使DNA拉伸 ， 有利于复制 。当一条新的DNA链合成到某个位置时 ， 该位置的SSB就会脱落 ， 脱落的SSB可以重新利用 。
(3)DNA拓扑异构酶
DNA在细胞中往往以超螺旋状态存在 ， DNA拓扑异构酶催化同一DNA分子在不同超螺旋状态之间的转化 。有两种DNA拓扑异构酶 。DNA拓扑异构酶I的作用是暂时切断一条DNA链 ， 形成酶-DNA共价中间体 ， 松弛超螺旋DNA ， 然后在没有任何辅助因素的情况下 ， 将切断的单链DNA连接起来；DNA拓扑异构酶ⅱ能在DNA分子中引入负超螺旋 ， 能暂时切割并重新连接双链DNA ， 同时需要ATP水解提供能量 ， 如大肠杆菌中的DNAgyrase 。
(4)引发酶
起始酶在复制起点合成RNA引物 ， 并起始DNA复制 。它与RNA聚合酶的不同之处在于 ， 起始子可以催化核糖核苷酸和脱氧核苷酸的聚合 ， 而RNA聚合酶只能催化核糖核苷酸的聚合 。其功能是启动DNA转录合成RNA ， 将遗传信息从DNA转移到RNA 。
(5)DNA聚合酶
DNA聚合酶首先在大肠杆菌中发现 ， 后来在其他原核生物中也发现了 。它们的共同性质是:以脱氧核苷三磷酸(dNTP)为前体催化DNA合成；需要模板和引物的存在；无法启动新DNA链的合成；催化dNTP添加到延伸的DNA链的3’-OH末端；催化DNA合成的方向是5’→3’ 。
(6)DNA连接酶
【DNA的复制是你想象不到的更精彩 dna复制特点】1967年三个实验室同时发现了DNA连接酶 。它是一种闭合DNA链中缺口的酶 ， ATP或NAD水解提供的能量催化DNA链的5’-磷酸基团末端和另一条DNA链的3’-0h生成磷酸二酯键 。只有两条相邻的DNA链可以被DNA连接酶连接 。
2.2的启动 。DNA复制
所有的DNA复制都是从一个固定的起点开始的 ， 而已知的DNA聚合酶只能延伸现有的DNA链 ， 而不能从头合成DNA链 。那么新DNA的复制是如何开始的呢？发现当DNA复制时 ， 一段RNA引物首先由DNA模板上的起始子合成 ， 然后由DNA聚合酶从RNA引物的3’端合成一条新的DNA链 。对于主链 ， 这个引发过程相对简单 。只要有RNA引物 ， 就可以从中合成DNA聚合酶 。但对于lag链来说 ， 起始过程非常复杂 ， 需要各种蛋白质和酶的协同作用 ， 还涉及冈崎片段的形成和连接 。

推荐阅读


上一篇：财神，生日快乐 财神的生日

下一篇：为了这杯杨枝甘露，我们拼了 杨枝甘露的由来