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5-1-7 滚环(Rolling circle)复制

来源:医学加加 作者: 2007-9-25
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摘要: 环状DNA可以采取上述典型的DNA复制方式进行复制,即从复制起点开始,双向同时进行,形成θ样中间物,故又称“θ“型复制,最后两个复制方向相遇而终止复制。但有些环状DNA采用另个一种方式,即滚环复制。例如许多病毒DNA的复制、F因子在接合(conufgation)转移时其DNA的复制,以及许多基因扩增时都采用这种方式。 在以这......


  环状DNA可以采取上述典型的DNA复制方式进行复制,即从复制起点开始,双向同时进行,形成θ样中间物,故又称"θ"型复制,最后两个复制方向相遇而终止复制。但有些环状DNA采用另个一种方式,即滚环复制。例如许多病毒DNA的复制、F因子在接合(conufgation)转移时其DNA的复制,以及许多基因扩增时都采用这种方式。

  在以这种机制进行的复制中,亲代双链DNA的一条链在DNA复制起点处被切开,其5'端游离出来。这样,DNA聚合酶Ⅲ便可以将脱氧核糖核苷酸聚合在3'-OH端。当复制向前进行时,亲代DNA上被切断的5'端继续游离下来,并且很快被单链结合蛋白所结合。因为5'端从环上向下解链的同时伴有环状双链DNA环绕其轴不断的旋转,而且以3'-OH端为引物的DNA生长链则不断地以另一条环状DNA链为模板向前延伸,因而称为滚环复制。由于只有一条DNA链是完整的,因而在DNA解链时不会产生拓扑学上的问题,即未解链的双螺旋区不会产生超螺旋。当5'-端从环上解下来后不久,即与单链结合蛋白结合,以后可移动的引发体便在其上形成,以引发RNA引物的合成,然后由DNA聚合酶Ⅲ催化合成冈崎片段。这个过程与前述的DNA滞后链的合成一样。最后由DNA聚合酶Ⅰ切除RNA引物,并填充间隙构成完整的DNA链。5'端所以能从环上不断解链,主要是由于DNA聚合酶Ⅲ及引发体构成的复制体中的螺旋酶不停的向前移动所致。在这种复制方式中,DNA的延伸可以一直进行下去,产生的DNA链可以是亲代DNA单位长度的许多倍。这么长的DNA链是如何转变为单位长度的DNA分子的,目前尚不清楚。可能是由特异的内切酶切开产生单位长度的子代DNA。这些DNA可自身环绕,或保持线性分子状态。


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