DNA复制过程中,两条链间氢键断裂,双螺旋解开;
每条链分别作为模板合成新链,产生互补的两条链;
==>每个子代分子的一条链来自亲代DNA,另一条则是新合成的
保证DNA在代谢上的稳定性;
经过许多代的复制,DNA多核苷酸链仍可完整地存在于后代而不被分解掉
生物体内能独立复制的单位【复制起始点到终止点的区域】
一个复制子只含有一个复制起始点
1.低等生物(细菌、病毒)-->单个复制起点->单复制子
2.真核生物-->多个复制起点->多复制子
复制时,DNA双链解开成两股链,复制起始点呈现出叉子的形式==>复制叉
特点:富含A=T序列,可能有利于复制时启动双链解开
复制子中控制复制终止的位点
从一个复制起始点开始,只有一个复制叉移动,eg:环状DNA
复制起始于一个位点,向两侧分别形成复制叉(2个),向相反方向等速移动;
这种方式最为普遍
两个起始点分别起始两条链的复制,
有两个复制叉的生长端,但在每个复制叉中只有一条链作为模板合成DNA;
eg:某些线性DNA病毒(腺病毒)
原核生物比真核生物快
DNA复制过程中,后随链合成时产生的一系列短的DNA片段
1.DNA双螺旋两条链反向平行
==>复制叉附近解开的DNA链一条是3'->5'方向,另一条是5'->3'方向
2.所有已知DNA聚合酶的合成方向都是5'->3'
因此,一条链可以连续合成,
而另一条链需要先合成一些较短的片段,
然后再连接成一条完整的DNA链。
DNA复制过程中,与复制叉移动方向一致,能连续复制的链
DNA复制过程中,以与复制叉移动相反的方向按照5'->3'方向,
先合成一系列短的DNA片段,然后再由DNA连接酶连接的链
已知的DNA聚合酶和RNA聚合酶都只能从5'端向3'端移动,
线性DNA在复制中,当RNA引物被切除后,
留下5'端的部分单链,不能为DNA聚合酶所使用,使子链短于母链
原核生物染色体是环状的,其5'最末端冈崎片段(不止冈崎片段,前导链也有)的RNA引物被除去后,可借助另半圈DNA链向前延伸来填补;
真核生物线性染色体在复制后,不能像原核生物那样填补5'端的空缺,从而会使5'端序列因此而缩短。
T4噬菌体的DNA通过其末端的简并性使不同链的3'端因互补而结合,
其缺口被聚合酶作用填满,再经DNA连接酶作用生成二联体
如草履虫的线性线粒体DNA,DNA末端形成发卡结构,使得分子没有游离末端
Φ29噬菌体DNA、腺病毒DNA
1.依靠链取代法
从一个末端启动一条新链合成,以此取代原来在双链中配对的DNA链。
当复制叉到达分子的另一末端时,被替换的链会作为一条游离的单链而被释放。
被替换的链被独立地复制
复制时,5'端首先与末端蛋白共价结合,并由末端蛋白提供一个C-羟基末端来引发一条新的DNA链的合成。
线性染色体末端具有端粒结构,复制时损耗端粒(真核生物:TTAGGG)
复制使端粒5'端缩短,而端粒酶可外加重复单位到5'端上,从而维持端粒一定长度
端粒酶:含有RNA链的逆转录酶,以所含RNA为模板合成DNA端粒结构
大肠杆菌
DNA在复制叉处解链,各自合成其互补链
复制方向为双向
噬菌体ΦX174:其DNA为环状单链分子
1.噬菌体λ复制后期
2.非洲爪蟾卵母细胞中rRNA基因的扩增
1.复制时首先形成共价闭环的双链分子(复制型)
2.双链中的正链被特异蛋白在特定位置切开,游离出3'-OH末端
3.由DNA聚合酶催化,以环状DNA负链为模板,
从正链3'-OH末端加入脱氧核苷酸,使链延长,通过滚动合成新的正链
4.合成一圈后露出切口序列,特异蛋白再次将其切开,游离出环状单链DNA分子
线粒体DNA
叶绿体DNA(2D环复制)
1.双链环在固定点解开进行复制
2.合成高度不对称,一条链先复制,另一条链保持单链而被取代
3.待一条链复制到一定程度,露出另一条链的复制起点,另一链开始复制
复制起点是以一条链为模板起始合成DNA的一段序列;
两条链的起点并不总在同一点上,
当两条链的起点分开一定距离时,就产生D环复制