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1、解螺旋酶
解螺旋酶能切断两条DNA分子之间的氢键,从而在DNA合成前分开两条链。当解螺旋酶解开双螺旋时,引导DNA其它区域的超螺旋体排列好。
2、旋转酶
旋转酶的作用是解开由解旋酶切断DNA链产生的超螺旋化,解旋酶使DNA链旋转并释放超螺旋体,使它们重新加入到DNA链中。旋转酶最常见于复制叉的上游,形成超螺旋的位置。
3、引物酶
引物酶引导指导链进行复制。引物酶将与模本链互补的RNA引物加到DNA链上开始复制冈崎片段。
4、DNA合成酶
DNA合成酶Ⅲ由2个催化核心构成,一个引导DNA链复制,一个间隔DNA链。但是DNA合成酶Ⅲ不能停留足够时间,有效地复制姐妹链。于是包含3个亚基的二聚物β聚合物共同包裹住DNA链使DNA合成酶Ⅲ留在DNA链上,确保DNA聚合酶Ⅲ能在链上合成几千个核酸而不是几百个。
DNA合成酶Ⅰ将引物酶添加的RNA引物去掉,完成冈崎片段。而DNA合成酶Ⅰ的作用会使冈崎片段之间产生小的空白区域,这就需要连接酶将冈崎片段连接起来,最终两个冈崎片段的末端以共价键结合。
单链结合蛋白绑定在暴露的碱基上竭力防止DNA链的不稳定并保证单链DNA之间不会由氢键形成危险的发夹结构。DNA合成酶包含一个校对机制,通常指的是“外切核酸酶活性”,即将错误添加的核酸去除掉。
5、DNA聚合酶
DNA聚合酶包含一个"校对"机制,通常被称为 ‘外切酶活性"。这样就删除了误添加的核苷酸。
参考资料来源:百度百科-DNA复制
- bikbok
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DNA的合成是以4种脱氧核苷三磷酸为反应底物,在DNA聚合酶的催化下,使脱氧核苷酸之间形成3",5"-磷酸二酯键,生成脱氧核苷酸长链,同时生成焦磷酸。实际上,DNA合成的反应是很复杂的,催化反应的酶和蛋白质因子也有多种,现将参与复制主要的酶和蛋白质因子介绍如下:
(1)DNA聚合酶:①原核细胞:以大肠杆菌为例,已发现DNA聚合酶Ⅰ,Ⅱ和Ⅲ,都是多功能酶,既有5"→3"聚合酶活性,又有3"→5"外切酶活性,DNA聚合酶Ⅰ还有5"→3"外切酶活性。DNA聚合酶Ⅰ的主要功能是修复DNA的损伤,在复制中还能切除RNA引物并填补留下的空隙。DNA聚合酶Ⅱ的作用是损伤修复。DNA聚合酶Ⅲ是DNA的复制酶。新近研究发现的DNA聚合酶Ⅳ和Ⅴ,它们涉及DNA的错误倾向修复。
②真核细胞:DNA聚合酶α,β,γ,δ和ε,其中DNA聚合酶α和δ真正具有合成新链的复制作用;β和ε参与DNA的损伤修复,γ负责线粒体DNA的复制。
(2)引物合成酶和引发体:引物合成酶又称引发酶,催化RNA引物的合成,该酶作用时需与另外的蛋白结合形成引发体才具有催化活性。
(3)DNA连接酶:催化双链DNA一条链上切口处相邻5"-磷酸基和3"-羟基生成磷酸二酯键的酶。连接酶作用的过程中,在原核细胞中以NAD+提供能量,在真核细胞中以ATP提供能量。
(4)DNA解螺旋酶:催化:DNA双螺旋解链的酶。
(5)DNA单链结合蛋白(SSB):与DNA分开的单链结合,起稳定DNA的单链、阻止复性和保护单链不被核酸酶降解的作用。
(6)拓扑异构酶Ⅰ:消除DNA的负超螺旋,改变DNA的超螺旋数。
(7)拓扑异构酶Ⅱ:引入负超螺旋,消除复制叉前进带来的扭曲张力。
DNA复制的基本规律总结如下:
①复制过程是半保留的;
②细菌或病毒DNA的复制通常是由特定的复制起始位点开始,真核细胞染色体DNA复制则可以在多个不同部位起始;
③复制可以是单向的或是双向的,以双向较为常见,两个方向复制的速度不一定相同;
④两条DNA链合成的方向均是从5"向3"方向进行的;
⑤复制是半不连续的,即其中一条前导链的合成是相对连续的,而滞后链的合成则是不连续的;
⑥滞后链中各短片段在开始复制时,先形成短片段RNA作为DNA合成的引物,这一RNA片段以后被切除,并由DNA聚合酶Ⅰ催化填补余下的空隙,再由DNA连接酶连接各片段成完整的链。
⑦复制的终止是在终止区,由两个向前移动的复制叉相遇而停止的。
原核细胞DNA的复制只能从一个特定位点开始,在另一个特定位点终止,这种能够独立进行复制的单位称为复制子。其DNA复制过程可概括如下:
①首先由拓扑异构酶解除DNA的超螺旋结构,接着在解链酶作用下DNA双链局部解链,单链结合蛋白立即与其结合,防止再形成双链;
②在复制起点上组装引发体,其中的引发酶合成RNA引物;
③以亲代单链DNA为模板,DNA聚合酶Ⅲ在引物3"端按碱基互补的原则催化合成新的DNA链;
④在复制叉上,一条链自起点开始以5"→3"的方向连续合成,称为前导链,另一条链则首先按5"→3"的方向合成若干片段(冈崎片段),再由DNA聚合酶Ⅰ切除RNA引物并填补空隙,后由DNA连接酶把这些片段连接成完整的链,因此称为滞后链,此种方式被称为半不连续复制。
⑤复制的终止是在终止区,由两个向前移动的复制叉相遇而停止。Tus-ter复合物阻挡复制叉的前行。由拓扑异构酶Ⅳ(属于拓扑异构酶Ⅱ的一种)作用,使复制叉解体,释放出子链DNA。
- CPS小天才
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上述答案有错,DNA polα有引物酶活性和DNA pol活性,由它来合成引物,真正进行DNA复制的酶是DNA polδ和DNA polε,DNA polδ与DNA结合性较差,需要PCNA的帮助,PCNA作为真核细胞DNA复制的滑动钳,由PFC作为滑动钳转载物来催化其装载在DNA上,PCNA与许多蛋白相互作用,如DNA polδ,DNA polε,FEN-1,DNA连接酶Ⅰ等;真核的DNA解旋酶是MCM;在真核生物的DNA复制中是以RPA作为SSB来与单链结合;后面他说的那个Tus-Ter复合体是在大肠杆菌的θ型复制中出现,并不普遍,真核的DNA复制终止由Ⅱ型Top异构酶和Ⅰα型Top异构酶参与,相反,Rrm3解链酶可以促进复制叉通过终止区。(以上仅属于纠错,并不完整,详请参见杨荣武的《分子生物学》或《基因Ⅹ》)
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DNA复制主要包括引发、延伸、终止三个阶段。DNA复制需要的酶包括单链结合蛋白、DNA聚合酶、DNA连接酶、拓扑异构酶、DNA解链酶。