在具有分裂的体细胞中,DNA複製发生在无丝分裂之前或有丝分裂的间期(S期);在配子形成时则主要发生在减数第一次分裂之前的间期。这种複製就称为间期複製。
概述
在具有分裂的体细胞中,DNA複製发生在无丝分裂之前或有丝分裂的间期(S期);在配子形成时则主要发生在减数第一次分裂之前的间期。这种複製就称为间期複製。
介绍
DNA複製是半保留複製。双螺旋DNA链解旋解链,每条DNA为模板,按硷基互补原则合成子代DNA。
複製子——DNA链上有多个複製起点,相邻两个複製起点间构成的複製单位。
複製过程非常複杂,涉及几十种蛋白质因子和酶,主要有DNA解旋酶、DNA解链蛋白、引物酶、DNA聚合酶、DNA连线酶等。具体过程如下:
①解旋、打开模板:在複製起点处在ATP供能、解旋酶的作用下,部分DNA双螺旋链鬆弛,解旋为二条平行双链。在DNA解链蛋白作用下解开的两条单链成两条母链(模板链)。
②合成互补子链:以上述解开的两条多脱氧核苷酸链为模板,在聚合酶的作用下,以周围环境中游离的脱氧核苷酸为原料,按照硷基互补配对原则,合成两条与母链互补的子链。
细节:聚合酶只能在多核苷酸链3'-OH上加脱氧核苷酸,所以新链只能按5'→3'方向进行,并且需要引物(一种约10个核苷酸的RNA,由引发酶以亲代DNA为模板合成)提供3'-OH的多核苷酸链。从起点开始,以亲代3'→5'方向为模板可以连续合成5'→3'方向的子链,称先导链。但以亲代5'→3'方向为模板不能连续合成3'→5'方向的子链。而是在引物上按5'→3'方向延伸约100-200个核苷酸的DNA片段,称冈崎片段。冈崎片段合成后引物被除去,在DNA聚合酶的作用下,补上空缺又在DNA连线酶作用下连线起来,称滞后链(后随链)。DNA複製方式称半不连续複製。DNA複製的精度极高,一般每合成109-1010个核苷酸对才出现一个误差。且错误以及损伤可通过修复机制修复。
③子母链结合形成新DNA分子:在DNA聚合酶的作用下,随着解旋过程的进行,新合成的子链不断地延伸,同时每条子链与其对应的母链互相盘绕成螺旋结构,複製是半保留複製,解旋完即複製完,形成新的DNA分子,这样一个DNA分子就形成两个完全相同的DNA分子。
DNA複製的时间是:在具有分裂的体细胞中,DNA複製发生在无丝分裂之前或有丝分裂间期(S期);在配子形成时则主要发生在减数第一次分裂之前的间期。
DNA複製时必需条件是:四种脱氧核苷酸为原料,能量(ATP)和一系列的酶。缺少其中任何一种,DNA複製都无法进行。