小结
DNA是携带遗传信息的载体,细胞分裂前,通过DNA的复制作用,遗传信息从亲代DNA分子传到子代DNA分子中。DNA复制时,是从一个特定的起始点开始的,两条DNA链分别做模板,在DNA聚合酶等许多酶和蛋白质分子的参与下,以四种脱氧单核苷酸为原料(dNTP),以碱基配对为原则合成新一代的DNA分子,合成方向是5′→3′。经过复制后的DNA分子中,一条链来自亲代DNA分子,另一条链是新合成的,这种复制方式叫做半保留复制。由于DNA分子复制时,两条链分别做模板,有一条链是连续合成的,这条链为前导链,而另一条链合成时只能以5′→3′方向先合成岗崎片段,然后再靠连接酶将这些片段连接起来,形成随从链,所以DNA复制是半不连续的合成。
DNA复制时,先要由DNA拓扑异构酶作用于DNA分子双螺旋,使之松驰,然后才能由解链酶作用,解开双链,此时引物酶合成一段RNA分子做为引物,在DNA聚合酶Ⅲ催化下,连续地合成DNA链。随从链的合成靠多种酶和蛋白质因子参与,在引物酶作用下合成RNA引物,在DNA聚合酶Ⅲ作用下合成DNA片段,它们共同形成了岗崎片段,RNA引物是靠DNA聚合酶Ⅰ的5'→3'外切活性切除的,切除引物后的空隙,再靠DNA聚合酶Ⅰ填补,最后在连接酶作用下,形成长链。
真核生物中DNA的复制靠DNA聚合酶,它有多种不同的形式(α、β、γ、δ等)此外,还有像PCNA等多种蛋白质因子参与。
DNA复制中的准确性很高,因为原核细胞靠DNA聚合酶Ⅰ而真核细胞靠DNA聚合酶δ,都具有3′→5′外切酶活性,可以校正复制中出现的碱基错配。DNA的合成也可以靠反转录酶的催化而完成,这是以RNA分子为模板,合成DNA分子的过程,在致癌的RNA病毒中,有反转录酶的存在,真核生物中的端粒酶就是一种反转录酶,它催化染色体端区DNA的合成。
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