半不連續(xù)復(fù)制
semidiscontinuous replication
定義:DNA復(fù)制時,一條鏈(前導(dǎo)鏈)是連續(xù)合成的,而另一條鏈(后隨鏈)的合成卻是不連續(xù)的。
學(xué)科:生物化學(xué)與分子生物學(xué)_核酸與基因
相關(guān)名詞:DNA聚合酶 岡崎片段 前導(dǎo)鏈 后隨鏈
【延伸閱讀】
DNA復(fù)制時,DNA的兩條鏈分別作為模板,同時合成出兩條新的互補鏈。DNA分子的兩條鏈是反向平行的,一條鏈的走向為5′—3′,另一條鏈的走向為3′—5′。所有已知的DNA聚合酶的合成方向都是5′—3′,對于3′—5′走向的模板鏈,其互補的子代鏈是以5′—3′方向合成的。那么對于5′—3′走向的模板鏈,它的子代鏈是如何合成的呢?
日本學(xué)者岡崎等人用3H-脫氧胸苷標(biāo)記噬菌體T4感染大腸桿菌,利用密度梯度離心法分離出很多3H標(biāo)記的DNA小片段,長度約1000個核苷酸,這些短的DNA片段被后人稱作岡崎片段。用DNA連接酶變異的溫度敏感株進行實驗,有大量短的DNA片段積累。用缺乏糖苷酶的大腸桿菌變異株進行實驗時,新合成的DNA有一半放射性標(biāo)記出現(xiàn)在岡崎片段中,另一半放射性標(biāo)記直接進入長的DNA鏈,說明在DNA復(fù)制時,一條鏈是連續(xù)合成的,另一條鏈的合成是不連續(xù)的。后續(xù)研究發(fā)現(xiàn),岡崎片段的合成需要RNA引物和DNA聚合酶Ⅲ,RNA引物的消除和缺口的填補由DNA聚合酶Ⅰ來完成,最后由DNA連接酶將岡崎片段連成完整的長鏈。至此,DNA半不連續(xù)復(fù)制機制被完全闡釋清楚,即:以復(fù)制叉移動方向為準,以前導(dǎo)鏈(3′—5′走向)為模板的子代DNA鏈可以連續(xù)合成,而以后隨鏈(5′—3′走向)為模板的子代DNA鏈的合成方向與復(fù)制叉移動方向相反,隨著復(fù)制叉的移動,形成許多不連續(xù)的岡崎片段,最后連成一條完整的DNA鏈。DNA半保留復(fù)制和半不連續(xù)復(fù)制兩種理論的確立,徹底揭開了DNA復(fù)制的神秘面紗。
(延伸閱讀作者:東北師范大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院 張帆博士)
責(zé)任編輯:張鵬輝