脱氧核糖核酸(DNA)可以使自身的精确复制的DNA是最重要的属性。复制复制父母的DNA分子的过程分为两个女儿DNA分子。复制的DNA模式有三种:保留,保守和色散。
保留模型:两个母链分离成单股。那么每个链复制自身,形成一个老,一个新的链。每个链作为模板和携带的所有信息的原始父DNA分子。
保守的模型:复制后,两个老股之一是守恒的。
色散模型:材料在两亲本链分布两个女儿之间的分子。
复制原核生物的DNA
原核生物的DNA复制是保留类型。双链DNA包含两个链,每个作为模板合成新链。然后形成双链DNA分子在哪个是新链,另一个是旧的链。它产生两个女儿双链分子反平行的方向排列,即。3 ' - 5 ',5 ' 3 '的方向。在快速增长的细菌大肠杆菌,复制是40分钟的时间。
DNA模板是一条DNA链的核苷酸序列(腺嘌呤、鸟嘌呤、胞嘧啶、胸腺嘧啶)编码。基于编码序列,核苷酸被添加到下一个DNA链。例如,如果腺嘌呤(A)在模板DNA编码,匹配的核苷酸胸腺嘧啶(T)添加到下一个DNA链(互补链)。
复制的步骤DNA的原核生物
复制的DNA有三个步骤:启动,伸长和终止。
初始化
从起源的复制DNA复制时,唯一独特的核苷酸序列(或网站)。并用C是来源网站的名称大肠杆菌。它由245个碱基对(bp)。13个英国石油(bp)的三个重复序列和9个基点的四个重复序列。在大肠杆菌13-mer地区的存在,重复的13个基点(GATCTATTATTTT)和9 mer地区四个重复9 bp (TTATCCACA)。不同的酶和蛋白质负责启动复制。它们是:
DnaA蛋白质
四到五DnaA蛋白质形成一个复杂和绑定到原点的四个9 bp重复。然后识别DNA变性,先后在该地区的三个13 = T双bp重复发达。然后生成一个变性区域,称为复制泡沫。
DnaC蛋白质
在变性(解除)地区,DnaC加载解旋酶(Dna B蛋白)。
DNA解旋酶(或DnaB蛋白质)
每个单链DNA解旋酶负载,双螺旋DNA的解除双向的开始。然后创建两个复制叉。这种解除过程创造了v型结构称为复制叉。
单股的绑定(单边带)蛋白质
Singe-stranded只结合蛋白结合的单链DNA。它阻止了复性的双螺旋结构和稳定的分离线。单边带也保护DNA免受核酸酶酶(酶裂解ssDNA)。
DNA拓扑异构酶
双链开始独立,成为超螺旋或超级扭曲可能发生在该地区的DNA。成为超螺旋的两种类型:积极的成为超螺旋和消极的成为超螺旋。
一个正超螺旋包含更多的转过身,线圈的方向收紧的线圈。负超螺旋包含更少的螺旋,它曲折的方向放松的线圈。超螺旋DNA拓扑异构酶解决。
I型DNA拓扑异构酶有核酸酶(链切割)和连接酶(链封)活动。它削减双螺旋结构的单链和重新封装。它不需要ATP。在大肠杆菌,它放松负超螺旋。
II型DNA异构酶(DNA促旋酶)核酸酶和连接酶的活动。它在成为超螺旋削减两股。正面和负面的超螺旋放松。它使用能源的水解ATP。
伸长
开始复制过程需要RNA引物。DNA聚合酶添加了脱氧核苷酸引物,和伸长过程就开始了。
引发酶(DnaG蛋白质)
它使短RNA复制起源的引物。这些RNA引物是60个核苷酸长的免费3 '羟基。DNA聚合酶添加deoxynucleotides底漆。
DNA聚合酶III
它催化DNA链的伸长。引发酶合成RNA引物。DNA聚合酶III然后结合RNA引物,并延长底漆;它使添加deoxynucleotides。女儿链的合成发生只在5 ' 3 '方向因为DNA聚合酶III只能添加核苷酸的3 '羟基链增长。由于DNA的反平行的方向,两种类型的链形成。
前导链的合成:链,从3到5的方向复制叉称为前导链。它向前发展的方向不断复制叉和合成。这个过程始于的RNA引物的合成DNA聚合酶添加deoxynucleotides 3 ' -羟基。
后随链合成:链的合成方向远离复制叉称为后随链。它是合成不连续地。合成的形成发生短冈崎片段。这些冈崎片段之间100 - 1000个基点。
DNA聚合酶我
核糖核酸引物删除后形成了冈崎片段。然后我添加核苷酸的DNA聚合酶,DNA连接酶海豹剩下的尼克。
DNA连接酶
DNA连接酶催化磷酸二酯键的形成。这个键之间的3 '羟基的最后一个DNA链和一个5 '磷酸结束时另一个链。
校对新合成的DNA
复制可能导致的错误188.博金宝 。所以校对确保复制的准确性。互补的DNA聚合酶III检查是否匹配的基础是正确的和执行校对活动。
终止
两个复制叉在循环大肠杆菌染色体在终点站。它包含20个基点的多个副本称为序列的怪兽(终点站)地区。Ter序列的染色体,安排在这样一种方式,它创造了复制叉的陷阱。叉子可以进入,但不能离开它。Ter序列是蛋白的结合位点摘要(终点站利用物质)。的Tus-Ter复杂的只能一个方向逮捕的复制叉。当一个复制叉遇到一个功能性Tus-Ter复杂,它停止,另一个叉开会时停止第一个叉(逮捕)。
然后,两个新DNA的分离需要拓扑异构酶IV。然后在细胞分裂的过程中,这些分离染色体隔离到子细胞。
在原核生物和真核生物复制的区别
| 原核生物 | 真核生物 |
| 发生在一个细胞的细胞质中 | 发生在一个细胞的细胞核中 |
| 有一个复制的起源吗 | 有几个起源的复制 |
| 五个聚合酶参与原核生物的复制:I, II, III, IV, V。 功能: 我:参与合成、校对、修复、去除RNA引物 二世:也是一个修复酶 三世:主要是一个聚合酶 四世和V是修复酶在不寻常的条件下。 |
五聚合酶参与真核生物的复制:α、β、γ、δ、ε 功能: α:一个聚合酶 β:一个修复酶 γ:线粒体DNA合成 δ:主要聚合酶 ε:函数未知 |
| 聚合酶是核酸外切酶 | 并不是所有的聚合酶核酸外切酶 |
| 冈崎片段长1000 - 2000残留。 | 冈崎片段长150 - 200残留。 |
| 没有蛋白质(或histone-like蛋白质)复杂的DNA | 组蛋白与DNA复合体 |
| 原核复制需要DNA促旋酶。 | 原核复制不需要DNA促旋酶。 |
| 两个复制叉形成。 | 许多不同复制复制叉形成泡沫。 |
| DNA是循环的。 | DNA是线性的。 |
| 存在于原核生物Tus-ter复杂。 | Tus-ter复杂的真核生物中是没有的。 |
引用:
- 马迪根,m . T。Martinko, j . M。,斯特尔,d。&克拉克,d . p . (2011)。布洛克生物学微生物(第13版)。本杰明Cumming。