生物化学考研整理第十四章:DNA的生物合成
第十四章:DNA的生物合成
第一节:DNA复制的基本特征
半保留复制:指DNA复制进行复制时,双螺旋结构解开成两条单链,各自作为模板合成与之互补的新链,在新合成的子代DNA双链中一条来自于亲代,另一条是完全重新合成的。
双向复制:是指DNA复制时,从起始点向两个方向解链,形成两个延伸方向相反的复制叉的复制方式
复制子:复制子是指从一个DNA复制起始点起始的DNA复制区域。复制子是独立完成复制的功能单位。原核生物是单复制子完成的复制
复制叉:复制中的模板DNA形成两个延伸方向相反的开链区,称为复制叉。指的是正在进行复制的双链DNA分子所形成的Y形区域。
半不连续复制:是指DNA复制时,一条链合成的方向为5——3,与复制叉移动方向一致,另一条链合成方向是3-5,与复制叉移动方向相反,其合成是不连续的DNA的复制方式。
前导链:在DNA复制过程中,沿着解链方向生成的子链DNA的合成是连续进行的,这股链称为前导链另一股链因为复制的方向与解链方向相反,不能连续延长,只能随着模板链的解开,逐段的从5-3生成引物并复制子链,这一不连续复制称为后随链。
冈崎片段:沿着后随链的模板链合成的新DNA片段称为冈崎片段。
参与DNA复制的酶及其功能
(1)DNA聚合酶:以DNA为模板,4种dntp为底物,催化新链不断延长,合成时需引物提供3’羟基,此外,还具有核酸外切酶活性
(2)解旋酶:是DNA碱基对之间的氢键解开
(3)拓扑异构酶:有两种1)拓扑异构酶1:消除DNA的负超螺旋,使DNA分子变为松弛状态2)拓扑异构酶11:引入负超螺旋,消除复制叉前进带来的扭曲张力
(4)单链DNA结合蛋白(SSB):保持模板处于单链状态,便于复制,与此同时,还可防止单链DNA模板被核酸酶水解
(5)引物酶:为rna聚合酶,以DNA为模板,催化一般rna引物合成
(6)DNA连接酶:使DNA链的3;oh端与另一DNA链的5;p端连接,形成3;5;磷酸二酯键从而把两相邻的DNA连接成完整链。
DNA复制保真性的机制
DNA复制的保真性可由以下三种机制保证
1.子链DNA依照母链模板按碱基互补配对规律生成,保证了子代DNA与母链DNA在碱基序列上一一对应,这是最基本的机制
2.碱基选择功能DNA聚合酶111能依据碱基的化学构型表现不同的亲和力,实现正确的碱基选择
3.DNA聚合酶1,111,均具有3;——5;外切酶活性,有纠正错配的校正作用,此外,再经错配修复机制,保证DNA复制的保真性。
第三节:原核生物DNA复制过程
一:复制的起始
(一)DNA的解链:
(二)引物合成和引发体形成
二:DNA链的延长
三:复制的终止
复制的终止过程包括切除引物,填补空缺和连接切口
逆转录:指以rna为模板。按照碱基配对原则,在逆转录酶的作用下,催化合成DNA的过程。