DNA复制

DNA复资制是指DNA双链在细胞分裂以前进行的复制过程，从一个原始DNA分子产生两个相同DNA分子的生物学过程。DNA复制是通过名为半保留复制的机制来得以顺利完成的。

D探负击分味培保NA复制发生在所有以DNA为遗传物质的生物体来自中，是生物遗传的基础。

• 中文名称 DNA复制
• 外文名称 DNA replication
• 过程 引发、延伸、终止
• 作用 生物遗传的基础
• 途径 半保留复制

定义

　　DNA复制是指DNA双链在细胞分裂以前的分来自裂间期S期进行的复制360百科过程，复制的结果是一条双链变成两条一样的双链，每条双链都与原来的双链一样。这个过程通过边解旋边复制和半保留复制机制得沉宗以顺利完成。

过程

　　DNA复制主要包括引发、延伸、终止三个阶段 。以干损青矿要合温原核生物DNA复制过程予以简要说明。

引发

　　DNA复制始于基因组中的特定位置(复制起点)，即启动蛋白的养延知川几眼而果输企朝靶标位点 。启动蛋白识别"富含AT"(富含腺嘌呤和胸腺嘧啶碱基)的序列，因为AT碱基论胡县继黑业打然迫对具有两个氢键(而不是CG对中形成的三个)，因此更易于DNA双链的分离。 一旦复制起点被识别，启动蛋白就会募集其他蛋白质一起形成前复制复合物，从而解开双链DNA，形成复制感下脸范持诉科还聚蒸叉。复制叉的形成是多种蛋白质及酶参与的较复杂的过程。这些酶包括单链DNA结合蛋白(single-stranded DNA binding protein,ssbDNA蛋白)和DNA解链酶(DN映高织模抗电含或放A helicase)。ssbDNA蛋白是较牢固结合在单链DNA上的蛋白质，作用是保证解旋酶解开的单链在复制完成前能保持单链结构，以四聚体的形式存在于复制叉处，等待单链复制后才脱下来，重新循环。因此，ssbDNA蛋白仅保持单链的存在，不起解旋作用。 DNA解链酶能通过水解A工处盾巴械奏育TP获得能量以解古态补力哥根米离开双链DNA。

　　DNA解链过程 DNA在复制前不仅是双螺旋而且处于超螺旋状态，而超螺旋状态的存在是解链前的必须结构状态，参与解链的除解链酶外还有一些特定蛋白质，如大肠杆菌中的D玉严破执排克非能na蛋白等。一旦DNA局部双链解开，就必须有ssbDNA蛋白以稳定解开的单链，保证此局部不型告夜施会恢复成双链。两条单链DNA复制的引发过程有所差数受异，但是不论是前导链还是后随链，都需要一段简话果诗在RNA引物用于开始子链DNA的合成。因此前导即评置周守强断特督剂链与后随链的差别在于前者从口环块亮属喜包全走次接复制起始点开始按5'-3'持续的合成下去，不形成冈崎片段，后者则随着复制叉的出现，不断合成长约2-3kb的冈崎片段。

延伸

　　多种DN断极坏数块同都A聚合酶在DNA复制过程示的中扮演不同的角色。在大肠杆菌中，DNA Pol III是主要负责DNA复制的聚合酶。它在复制分支上组装成复制复合体，具有极高的持续性，在整个复制周期中还保持完整。相反，DNA Pol I是负责用DNA替换RNA引物的酶。 DNA Pol I除了具有聚属选委所卫究积工愿合酶活性外，还具有5'至3'外切核酸酶活性，并利用其外切核酸酶活性降解RNA引物。 Pol I在DNA复制中的主要功能是创建许多短DNA片段，而不是产生非常长的片段。在真核生物中，Pol α有助于启动复制，因为它与引物酶形成复合物。Pol ε和Pol δ负责前导链的合成。Pol δ还负责引物的去除，而Pol ε也参与复制期间DNA的修复 。

　　在复制叉附近，形成了以两套DNA聚合酶Ⅲ全酶分子、引发体和螺旋构成的类似核糖体大小的复合体，称为DNA复制体(replisome)。复制体在DNA前导链模板和滞后链模板上移动时便合成了连续的DNA前导链和由许多冈崎片段组成的滞后链。在DNA合成延伸过程中主要是DNA聚合酶Ⅲ的作用。当冈崎片段形成后，DNA聚合酶Ⅰ通过其5'→3'外切酶活性切除冈崎片段上的RNA引物，同时，利用后一个冈崎片段作为引物由5'→3'合成DNA。最后两个冈崎片段由DNA连接酶将其接起来，形成完整的DNA滞后链。

终止

　　真核生物在染色体的多个点开始DNA复制，因此复制叉在染色体的许多点处相遇并终止。由于真核生物具有线性染色体，DNA复制无法到达染色体的最末端。由于这个问题，在染色体末端的DNA在每个复制周期中都会丢失。端粒是接近末端的重复DNA区域，有助于防止基因丢失。端粒缩短是体细胞中的正常过程，它缩短了子DNA染色体的端粒。因此，在DNA丢失阻止进一步分裂之前，细胞只能分裂一定次数。 在生殖细胞中，端粒酶延伸端粒区域的重复序列以防止降解。

　　DNA复制的终止发生在特定的基因位点，即复制终止位点。该位点的终止位点序列被与该序列结合的阻止DNA复制的蛋白质识别并结合，阻止了复制叉前进，复制终止。细菌物的DNA复制末端位点结合蛋白又称Ter蛋白。

　　因为细菌具有环状染色体，所以当两个复制叉在亲本染色体的另一端彼此相遇时复制终止发生。大肠杆菌通过使用终止序列来调节该过程，当该序列被Tus蛋白结合时，终止序列仅允许复制叉一个方向的通行。结果，复制叉总是在染色体的终止区域内相遇，导致复制终止 。

特点

　　半保留复制:DNA在复制时，以亲代DNA的每一个单链作模板，合成完全相来自同的两个双链子代DNA，每360百科个子代DNA中都含有一个亲代DNA链，这种现象称为DNA的半保留复制。DNA以半保留巴准济减川衡席统方式进行复制，是在1958年由M. Meselson 和 F. Stahl 所完成的实验所证明。

　　有一定的复制起始点:DNA在复制时，需在特定的位点起始，这是一些具有特定核苷酸排列顺序的片段，即复制起始点(复气攻预至自该制子)。在原核生物中，复制起始点阶步担室攻老沉通常为一个，而在真核生物中则为多个。

　　需要引物(primer)湖:DNA聚合酶必须以一段具有3'端自由羟基(3'-OH)的RNA作为引物，才能开始聚合子代DNA链。RNA引物的大小，在原核生物中通常为50~100个核苷酸，而在真核生物中约为10个核苷酸。

　　双向复制:DNA复制时，以复制起始点为中心，向两个方向进行复制。但在低等生艺套宣还证色殖云货极物中，也可进行单向复制。

　　半不连续复制:由于DNA聚合酶只能以5'→3'方向聚合子代DNA链，因此两条亲代DNA链作为模板聚合子代DNA链时的露微抓看设种护查染方式是不同的。以3'→5'裂草质阻分绍也方向的亲代DNA链作模板的子代链在聚合时基本上是间米察要言差水听妒那连续进行的，这一条链被称为领头链(前导)(leading strand)。而以5'→3'方向的亲露回范电训入些末代DNA链为模板的子代链病红新河界在聚合时则是不连续的，这呀路杀京督条链被称为随从链(滞后链)(lagging strand)。DNA全鲜状谈章扩低远助种效在复制时，由随从链所形成的一它乱验些子代DNA短链称为冈崎片段(Okazaki fr然地胞agment)。冈崎片段的大小，在原核生物中约为1000~2000个核苷酸，而在真核生物中约为100个核苷酸。