过程:DNA在复制的时候,在DNA解旋酶的作用下,双链首先解开,形成了复制叉,而复制叉的形成则是由多种蛋白质和酶参与的较复杂的复制过程。
特点:
1、半保留复制
全保留复制模型中,DNA分子解旋形成两条模板链,模板链复制形成子链,然后两条模扳链DNA彼此结合,恢复原状,新合成的两条子链彼此互补结合形成一条新的双链DNA分子。
半保留复制模型中,DNA分子解旋形成两条模板链,模板链复制形成子链,然后两条模板链分别与新合成的子链组成子代DNA分子。
最终,科学家证明DNA复制的方式为半保留复制。
2、半不连续复制
DNA双螺旋由两条方向相反的单链组成,复制开始时,双链打开形成一个复制叉。
两条单链分别作为模板,各自合成一条新的DNA链。
由于DNA分子中一条链的走向是5’→3’方向,另一条链的走向是3’→5’方向,而且生物体内的DNA聚合酶只能催化DNA从5’→3’的方向合成。
所以DNA复制时,其中一条链是连续合成的,另外一条链是不连续合成的。
DNA复制从起始序列开始单向或双向进行。
合成DNA双螺旋的两条链是反向平行排列的,其中一条链的起始端与另一条链的末尾端平行排列在一起,每一个复制叉只有一条链是按照从尾到头的正确方向指导新链从头到尾方向合成。
根据这条指导链,DNA复制持续向前合成复制叉。
DNA复制不能沿滞后链进行,也就是说,从头到尾的DNA链,直到已经复制了足够长度的DNA分子,否则DNA复制不会继续沿着模本链进行复制,DNA复制于是从新合成复制叉处分开。
DNA复制过程中必须暂停并等待更多的亲本DNA链片段,而此时整个长度只是沿着开始到结束方向前进了一小段距离。
DNA复制为边解旋边复制,原核生物一般是单个复制起点,真核生物多个复制起点。
dna复制需要的酶
(一)DNA聚合酶
1.原核生物DNA聚合酶
大肠杆菌有DNA聚合酶I、II、III三种DNA聚合酶,其中DNA聚合酶III为细菌DNA复制的主力酶。
特性:(1)5’-3’聚合酶活性;
(2)3’-5’外切酶活性,起着校对功能;
(3)不具有5’-3’外切酶活性。
2.真核生物DNA聚合酶
真核生物中存在α、β、γ、δ和ε五种DNA聚合酶。DNA聚合酶δ被认为是催化真核生物DNA复制的主力酶。
(二)引发酶——催化合成RNA引物。
DNA聚合酶需要3’游离羟基,RNA聚合酶则不需要。原核生物由dnaG编码RNA聚合酶,真核生物DNA聚合酶α具有引发酶活性。
(三)DNA连接酶——连接双螺旋骨架上的冈崎片段,但不连接游离单股DNA分子。
(四)拓扑异构酶——消除正超螺旋,恢复负超螺旋。
(五)解链酶——识别复制叉的单链结构,解开DNA双链。
(六)单链结合蛋白——保护DNA不被水解,不回复成双链。
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