参与DNA复制的酶及其蛋白质因子:
1,拓扑异构酶,作用:帮助解开复制叉前后的超螺旋结构。
2,DNA解旋酶,作用:解开螺旋。
3,Rep蛋白,作用:帮助解开双螺旋结构。
4,引物合成酶,作用:催化RNA引物合成并与DNA链互补的反应。
5,单链结合蛋白,作用:稳定单连区。
6,DNA聚合酶Ⅰ,作用:消除引物,填满裂缝。
7,DNA聚合酶Ⅲ,作用:合成DNA。
8,DNA连接酶,作用:连接DNA末端。
9,RNA聚合酶,作用:沿DNA模板转录一短的RNA分子。
DNA聚合酶是连接一个脱氧核苷酸的单位,主要用于DNA复制。
DNA聚合酶可分为以下几个类群:(1)依赖DNA的DNA聚合酶;(2)依赖RNA的DNA聚合酶;(3)依赖DNA的RNA聚合酶;(4)依赖RNA的RNA聚合酶。
DNA解旋酶几乎在所有的细胞中都存在,主要在细胞核中,少量分布在细胞质中的线粒体或叶録体中。
高中生物DNA复制需要解旋酶和DNA聚合酶。
解析:解旋酶作用于氢键,DNA聚合酶作用于磷酸二酯键。
DNA复制也可以在体外进行,如PCR体外扩增目的基因。
DNA复制时需要的酶主要是DNA聚合酶、 解旋酶。DNA的复制是一个边解旋边复制的过程.复制开始时,DNA分子首先利用细胞提供的能量,在解旋酶的作用下,把两条螺旋的双链解开,这个过程叫解旋.然后,以解开的每一段母链为模板,以周围环境中的四种脱氧核苷酸为原料,按照碱基配对互补配对原则,在DNA聚合酶的作用下,各自合成与母链互补的一段子链.随着解旋过程的进行,新合成的子链也不断地延伸,同时,每条子链与其母链盘绕成双螺旋结构,从而各形成一个新的DNA分子.这样,复制结束后,一个DNA分子,通过细胞分裂分配到两个子细胞中去!
DNA复制过程中需要DNA连接酶的原因:DNA连接酶可以连接DNA链3‘-OH末端和,另一DNA链的5’-P末端,使二者生成磷酸二酯键,从而把两段相邻的DNA链连成完整的链。DNA连接酶(DNALigase)也称DNA黏合酶,在分子生物学中扮演一个既特殊又关键的角色,那就是连接DNA链3‘-OH末端和,另一DNA链的5’-P末端,使二者生成磷酸二酯键,从而把两段相邻的DNA链连成完整的链。
连接酶的催化作用需要消耗ATP。DNA连接酶也称DNA黏合酶,在分子生物学中扮演一个既特殊又关键的角色,那就是把两条DNA黏合成一条。
无论是双股或是单股DNA的黏合,DNA黏合酶都可以借由形成磷酸酯键将DNA在3'端的尾端与5'端的前端连在一起。
虽然在细胞内也有其他的蛋白质,例如像是DNA聚合酶在其中一股DNA为模版的情况下,将另一边的DNA单股断裂端,通过聚合反应的过程形成磷酸双脂键(phosphodiesterbond)来黏合DNA(DNA连接酶将DNA片段缝合起来,恢复被限制酶切开的两个核苷酸之间的磷酸双脂键)。
生物DNA的复制称之为半保留复制:
DNA 在进行复制的时候链间氢键
断裂,双链解旋
分开,每条链作为模板在其上合成互补链
,经过一系列酶(DNA聚合酶
、解旋酶
、链接酶等)的作用生成两个新的DNA分子
。子代
DNA分子 其中的一条链来自亲代DNA ,另一条链是新合成的,这种方式称半保留复制。
复制的过程分四个阶段。
第一阶段,亲代DNA分子超螺旋的构象变化及双螺旋的解链,将复制的模板展现出来。主要为拓扑异构酶、解旋酶及单链结合蛋白等拓扑异构酶:解开DNA双链的超螺旋解旋酶:解开DNA双螺旋结构单链结合蛋白:解旋后防止DNA再次形成双链第二阶段为复制的引发阶段,有引物RNA进行5′~3′方向的合成。第三阶段为DNA链的延长,在引物RNA合成基础上,进行DNA链的5′~3′方向合成,前导链连续地合成出一条长链,随从链合成出冈崎片段。去除RNA引物后,片段间形成了空隙,DNA聚合酶作用使各个片段靠近。在连接酶作用下,各片段连接成为一条长链。有三种DNA聚合酶:DNA聚合酶Ⅰ、DNA PolⅡ 、DNA Pol Ⅲ其功能: 酶活性 PolⅠ PolⅡ PolⅢ 5′→3′聚合作用(修复合成) + + +3′→5′外切酶活性(校对) + - +5′→3′外切酶活性(去除引物、填补空隙) + - -第四阶段为终止阶段,复制叉行进到一定部位就停止前进,最后前导链与随从链分别与各自的模板形成两个子代DNA分子,到此复制过程就完成了。
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