關于原核生物與真核生物DNA復制過程及異同點

1、原核生物與真核生物復制的過程及其異同點 原核生物與真核生物復制的過程大體上均分為復制的起始、 DNA 鏈的延伸和復制的終止三個過程。原核生物DNA 的復制過程（以大腸桿菌為例）：復制起始： OriC 起始位點由四個9 個核苷酸（ 9-mer ）的重復序列和三個13 個核苷酸（13-mer ）的重復序列組成。 DnaA 蛋白結合到 9-mer 結構上，使DNA 形成一個環(huán)。結果，雙鏈DNA 在富含 A-T 堿基的 13-mer 區(qū)域分開成為單鏈。隨后， DnaB-DnaC 復合體結合到復制起始點上， 形成預引發(fā)復合物。 然后， DnaB 利用其解旋酶的活性使解鏈部分延長，并激發(fā) DnaG 引發(fā)酶

2、，進而形成一段 RNA 引物，起始 DNA 的復制（ DNA 聚合酶只能從3羥基端起始復制）。DNA 鏈的延伸： DNA 鏈一般形成兩個復制叉進行雙向復制。 DNA 鏈的復制是半不連續(xù)復制，以3-5 方向DNA 鏈為模板合成的子鏈為前導鏈，另一條為后隨鏈，后隨鏈的合成以合成岡崎片段的 方式進行。延伸過程主要依靠DNA聚合酶III （核心酶由a、e、£構成），DNA聚合酶III靠其B夾鉗牢固地結合在DNA鏈上并延 DNA 鏈移動。岡崎片段一端的引物由 DNA 聚合酶 I 以切口平移的方式去除， 然后由 DNA 連接酶連接為一體。 復制叉前進時由解旋酶依靠水解ATP 的能量（一個ATP

3、一個堿基）打開雙鏈，單鏈與 SSB 結合并保持穩(wěn)定。 DNA 拓撲異構酶去除正超螺旋。復制的終止： 復制叉前行， 當遇到 22 個堿基組成的重復性終止子序列（Ter）時，Ter-Tus復合物使DnaB停止解鏈，復制叉前移停止，等相反方向復制叉到達后，由修復方式填補兩個復制叉間的空缺。隨后，在DNA 拓撲異構酶IV 的作用下復制叉解體，釋放子鏈 DNA 。真核生物DNA 的復制：真核生物DNA 的復制過程與原核生物DNA 的復制過程大體相同。復制的起始：真核生物 DNA 復制從成百上千個起始位點上開始，形成多個復制叉。真核生物DNA復制只發(fā)生在S期。真核生物復制起始位點難以確定，酵母中稱為自主復

4、制序列（ARS ）。起點識別復合體（ ORC ） 與 ARS 結合后又與前復制復合體（ pre-RC ）結合，進而吸引 Cdc6 和 Cdt1 兩個蛋白以及解旋蛋白 Mcm2-7 形成完整的復合體。 pre-RC 只在 G1 期合成，在S 期時 Cdc45 結合到復合體上，激活Mcm2-7 ，在 DNA 聚合酶作用下使pre-RC 啟動復制。DNA聚合酶a合成由10bpRNA和20-30bpDNA構成的 引物（ iDNA ）。DNA鏈的延伸：前導鏈由DNA聚合酶6合成，DNA聚合酶6是有高度前進能力的酶，其前進能力來自于 RF-C 蛋白和 PCNA 蛋 者的相互作用，兩者分別相當于大腸桿菌中丫

5、夾鉗裝載機和B前進亞基的作用。DNA聚合酶6的前進能力是由PCNA維持的。后隨鏈的岡崎片段由 DNA聚合酶6或DNA聚合酶£合成。岡崎片段之間的引物由核算外切酶 MF1去除，之間的缺口由 DNA連接酶I連接。復制的終止：隨著復制，各復制叉相互接到一起。5'端的空缺由端粒酶補齊。端粒酶中含有一段 RNA序列，可以作為模板合成互 補的DNA序列以補齊空缺。原核生物與真核生物 DNA復制共同的特點：1分為起始、延伸、終止三個過程；2必須有提供3'羥基末端的引物；3親代DNA分子為模板，四種脫氧三磷酸核昔（dNTP）為底物，多 種酶及蛋白質：DNA拓撲異構酶、DNA解鏈酶、單

6、鏈結合蛋白、 引物酶、 DNA聚合酶、RNA酶以及DNA連接酶等。4 一般為雙向復制、半保留復制、半不連續(xù)復制。原核生物與真核生物 DNA復制不同的特點：1真核生物為線性DNA,具有多個復制起始位點，形成多個復制叉， DNA聚合酶的移動速度較原核生物慢。原核牛物為一般為環(huán)形DNA ,具有單一復制起始位點。2真核生物DNA復制只發(fā)生在細胞周期的 S期，一次復制開始后 在完成前不再進行復制，原核生物多重復制同時進行。3真核生物復制子大小不一旦并不同步。4原核生物有9-mer和13-mer的重復序列構成的復制起始位點， 而真核生物的復制起始位點無固定形式。5 真核生物有五種 DNA 聚合酶，需要 Mg+ 。主要復制酶為 DNA 聚合酶6（£）,引物由DNA聚合酶a合成。原核生物只有三種， 主要復制酶為 DNA 聚合酶 III 。6 真核生物末端靠端粒酶補齊，而原核生物以多聯(lián)體的形式補齊。7 真核生物岡崎片段間的 RNA 引物由核酸外切酶MF1 去除，而原核生物岡崎片段由 DNA 聚合酶 I 去除。8真核生物DNA聚合酶丫負責線粒體 DNA合成。9真核生物DNA聚合酶8的高前