分子生药学 (1)(3)

2020-12-24 22:24

分子生药学

DNA复制的准确性由RNA聚合酶保证,它的3’-5’外切活性可将错误插入的碱基从新合成链上切除并代之以正确碱基,这个过程称为校正。

真核生物的DNA聚合酶分为α,β,γ,δ,ε, ε类似于原核生物DNA聚合酶Ⅰ,β类似于原核生物DNA聚合酶Ⅱ,δ类似于原核生物DNA聚合酶Ⅲ。α具有引物酶活性,而γ则是作为复制真核生物线粒体内的DNA所需要的酶。

1.DNA复制的一般过程

(1)复制的起始:包括起始点和引发体的形成。

(2)链的延长:包括前导链和滞后链的形成和切除RNA引物后填补空缺及连接冈崎片段 (3)DNA复制的终止

复制开始时,在解旋酶作用下打开双螺旋,形成单链,然后单链结合蛋白结合到DNA上以防双螺旋再形成,形成一个复制叉(从打开的起点向一个方向形成)或一个复制泡(从打开的起点向两个方向形成)。

开始复制时,在引发酶作用下,在复制起点形成一段短片段的RNA作为引物,开始合成新链。 在以3′→5′方向的母链为模板时,复制合成出一条5′→3′方向的前导链,前导链的前进方向与复制叉打开方向是一致的,因此前导链的合成是连续进行的。

另一条母链DNA是5′→3′方向,它作为模板时,复制合成许多条5′→3′方向的短链,叫做滞后链,滞后链的前进方向是与复制叉的打开方向相反的。滞后链只能先以片段的形式合成,这些片段就叫做岗崎片段(Okazaki fragments),最后再将多个岗崎片段连接成一条完整的链。 由于前导链的合成是连续进行的,而随从链的合成是不连续进行的,所以从总体上看DNA的复制是半不连续复制。

2.原核生物DNA的复制

复制方式为单起点复制,复制叉向反方向前进。形成过渡的θ形式。复制叉最后交汇合并,复制终止。

在解链酶作用下,复制起点的局部DNA双链必须打开,然后单链结合蛋白与单链结合,保持不再形成双链,在聚合酶作用下,复制叉向前移动,造成前方的形成正超螺旋,在拓扑异构酶I作用下消除超螺旋,然后该酶将缺口末端连接起来,复制完成后,两个环状子代分子产生。拓扑异构酶II在一个双链上切开一个缺口,两个分子分离,然后将断裂的链连起来。

3. 真核生物DNA复制

真核生物DNA复制有许多起点

复制叉从每个起点向两个方向前进形成复制泡,最后交汇合并。

从一个起点开始复制的DNA称为一个复制子。

真核生物染色体是线性DNA,它的两端叫做端区,端区是由重复的寡核苷酸序列构成的。 所有生物DNA聚合酶都只能催化DNA从5′→3′的方向合成,因此当复制叉到达线性染色体末端时,前导链可以连续合成到头,而由于滞后链是以一种不连续的形式合成岗崎片段,所以不能完成线性染色体末端的复制,如果这个问题不解决,真核生物在细胞分裂时DNA复制将产生5′末端隐缩,使DNA缩短。

真核生物体内都存在一种特殊的反转录酶叫做端粒酶,它是由蛋白质和RNA两部分组成的,它以自身的RNA为模板,在滞后链模板DNA的3′末端延长DNA,再以这种延长的DNA为模板,继续合成滞后链。

DNA在正常复制中变短以及在端粒酶作用下变长两个过程,大致平衡,因此染色体总长度保持基本不变。

三、DNA转录

DNA是遗传信息的载体,遗传信息的作用通常由蛋白质的功能来实现,但DNA并非蛋白质合成


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