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原核生物如何復制

發布時間:2022-01-19 18:28:57

❶ 原核生物dna復制過程是什麼

1、引發階段

DNA復制始於基因組中的特定位置(復制起點),即啟動蛋白的靶標位點。啟動蛋白識別「富含AT」(富含腺嘌呤和胸腺嘧啶鹼基)的序列,因為AT鹼基對具有兩個氫鍵(而不是CG對中形成的三個),因此更易於DNA雙鏈的分離。

一旦復制起點被識別,啟動蛋白就會募集其他蛋白質一起形成前復制復合物,從而解開雙鏈DNA,形成復制叉。復制叉的形成是多種蛋白質及酶參與的較復雜的過程。

2、延伸過程

多種DNA聚合酶在DNA復制過程中扮演不同的角色。在大腸桿菌中,DNA Pol III是主要負責DNA復制的聚合酶。它在復制分支上組裝成復制復合體,具有極高的持續性,在整個復制周期中保持完整。相反,DNA Pol I是負責用DNA替換RNA引物的酶。

DNA Pol I除了具有聚合酶活性外,還具有5'至3'外切核酸酶活性,並利用其外切核酸酶活性降解RNA引物。 Pol I在DNA復制中的主要功能是創建許多短DNA片段,而不是產生非常長的片段。在真核生物中,Pol α有助於啟動復制,因為它與引物酶形成復合物。

3、終止

真核生物在染色體的多個點開始DNA復制,因此復制叉在染色體的許多點處相遇並終止。由於真核生物具有線性染色體,DNA復制無法到達染色體的最末端。由於這個問題,在染色體末端的DNA在每個復制周期中都會丟失。

端粒是接近末端的重復DNA區域,有助於防止由於這種基因丟失。端粒縮短是體細胞中的正常過程,它縮短了子DNA染色體的端粒。因此,在DNA丟失阻止進一步分裂之前,細胞只能分裂一定次數。在生殖細胞中,端粒酶延伸端粒區域的重復序列以防止降解。

DNA以雙鏈結構存在,兩條鏈都纏繞在一起形成特徵性的雙螺旋。DNA的每條單鏈都是四種核苷酸的鏈。DNA中的核苷酸含有脫氧核糖、磷酸和核鹼基。四種類型的核苷酸分別對應腺嘌呤、胞嘧啶、鳥嘌呤和胸腺嘧啶的四個核鹼基 ,通常縮寫為A、C、G和T.腺嘌呤和鳥嘌呤是嘌呤鹼基。

而胞嘧啶和胸腺嘧啶是嘧啶。這些核苷酸形式磷酸二酯鍵,形成DNA雙螺旋的磷酸-脫氧核糖主鏈,其核鹼基指向內(即,指向相對鏈)。核鹼基通過氫鍵在鏈之間匹配,形成鹼基對。腺嘌呤與胸腺嘧啶配對(兩個氫鍵),鳥嘌呤與胞嘧啶配對(三個氫鍵)。

❷ 原核生物繁殖時如何復制DNA

原核生物復制過程如下:首先是DNA解旋酶與拓撲異構酶協同將DNA的雙鏈解開變為單鏈;緊接著DNA單鏈模板與RNA引物結合,催化DNA復制起始,在前導鏈的復制中,引物由RNA
聚合酶生成,在滯後鏈的復制中,引物由引發體產生;然後就是DNA的延伸階段,在DNA聚合酶的作用下,新鏈會以模板從5』-3『合成,最終完成復制。

❸ 原核生物DNA的復制過程是什麼

復制開始時,DNA分子首先利用細胞提供的能量,在解旋酶的作用下,把兩條螺旋的雙鏈解開,這個過程叫解旋。然後,以解開的每一段母鏈為模板,以周圍環境中的四種脫氧核苷酸為原料,按照鹼基配對互補配對原則,在DNA聚合酶的作用下,各自合成與母鏈互補的一段子鏈。隨著解旋過程的進行,新合成的子鏈也不斷地延伸,同時,每條子鏈與其母鏈盤繞成雙螺旋結構,從而各形成一個新的DNA分子。

1.DNA雙螺旋的解旋

DNA在復制時,其雙鏈首先解開,形成復制叉,這是一種有多種蛋白質及酶參與的復雜過程。

①DNA解鏈酶

②單鏈DNA結合蛋白

③DNA拓撲異構酶

2.DNA復制的引發

所有DNA的復制都是從一個固定起始點開始的。

3.復制的延伸

在復制的延伸過程中,前導鏈和後隨鏈的合成同時進行。前導鏈持續合成,由全酶異二聚體中的一個亞單位和前導鏈模板結合,在引物RNA合成的基礎上,連續合成新的DNA,其合成方向與復制叉一致。

後隨鏈的合成分段進行,形成中間產物岡崎片段,再通過共價連接成一條連續完整的新DNA鏈。分為4個步驟:

❹ 原核生物DNA復制的機制

簡練

❺ 原核生物DNA復制的基本過程

和真核生物基本一樣,是全保留復制,不過有的是RNA,A變T—U;C—D轉錄RNA後,再由T變A,復出DNA。

❻ 原核生物dna復制時間

在人教版生物必修二54頁說:DNA的復制是在細胞有絲分裂的間期和減數第一次分裂前的的間期,但這都是針對真核生物而言的
www.bioon.com/Article/Class425/16818.shtml
wenku..com/...V6H1fK
這是兩個關於原核生物的DNA的復制的內容及和真核生物DNA的復制進行比較的文件

❼ 原核生物DNA復制過程

以原核生物DNA復制過程予以簡要說明 1.DNA雙螺旋的解旋 DNA在復制時,其雙鏈首先解開,形成復制叉,而復制叉的形成則是由多種蛋白質及酶參與的較復雜的復制過程 (1)單鏈DNA結合蛋白(single—stranded DNA binding protein,ssbDNA蛋白) ssbDNA蛋白是較牢固的結合在單鏈DNA上的蛋白質。原核生物ssbDNA蛋白與DNA結合時表現出協同效應:若第1個ssbDNA蛋白結合到DNA上去能力為1,第2個的結合能力可高達103;真核生物細胞中的ssbDNA蛋白與單鏈DNA結合時則不表現上述效應。ssbDNA蛋白的作用是保證解旋酶解開的單鏈在復制完成前能保持單鏈結構,它以四聚體的形式存在於復制叉處,待單鏈復制後才脫下來,重新循環。所以,ssbDNA蛋白只保持單鏈的存在,不起解旋作用。(2)DNA解鏈酶(DNA helicase) DNA解鏈酶能通過水解ATP獲得能量以解開雙鏈DNA。這種解鏈酶分解ATP的活性依賴於單鏈DNA的存在。如果雙鏈DNA中有單鏈末端或切口,則DNA解鏈酶可以首先結合在這一部分,然後逐步向雙鏈方向移動。復制時,大部分DNA解旋酶可沿滯後模板的5』—〉3』方向並隨著復制叉的前進而移動,只有個別解旋酶(Rep蛋白)是沿著3』—〉5』方向移動的。故推測Rep蛋白和特定DNA解鏈酶是分別在DNA的兩條母鏈上協同作用以解開雙鏈DNA。(3)DNA解鏈過程 DNA在復制前不僅是雙螺旋而且處於超螺旋狀態,而超螺旋狀態的存在是解鏈前的必須結構狀態,參與解鏈的除解鏈酶外還有一些特定蛋白質,如大腸桿菌中的Dna蛋白等。一旦DNA局部雙鏈解開,就必須有ssbDNA蛋白以穩定解開的單鏈,保證此局部不會恢復成雙鏈。兩條單鏈DNA復制的引發過程有所差異,但是不論是前導鏈還是後隨鏈,都需要一段RNA引物用於開始子鏈DNA的合成。因此前導鏈與後隨鏈的差別在於前者從復制起始點開始按5』—3』持續的合成下去,不形成岡崎片段,後者則隨著復制叉的出現,不斷合成長約2—3kb的岡崎片段。 2.岡崎片段與半不連續復制 因DNA的兩條鏈是反向平行的,故在復制叉附近解開的DNA鏈,一條是5』—〉3』方向,另一條是3』—〉5』方向,兩個模板極性不同。所有已知DNA聚合酶合成方向均是5』—〉3』方向,不是3』—〉5』方向,因而無法解釋DNA的兩條鏈同時進行復制的問題。為解釋DNA兩條鏈各自模板合成子鏈等速復制現象,日本學者岡崎(Okazaki)等人提出了DNA的半連續復制(semidiscontinuous replication)模型。1968年岡崎用3H脫氧胸苷短時間標記大腸桿菌,提取DNA,變性後用超離心方法得到了許多3H標記的,被後人稱作岡崎片段的DNA。延長標記時間後,岡崎片段可轉變為成熟DNA鏈,因此這些片段必然是復制過程中的中間產物。另一個實驗也證明DNA復制過程中首先合成較小的片段,即用DNA連接酶溫度敏感突變株進行試驗,在連接酶不起作用的溫度下,便有大量小DNA片段積累,表明DNA復制過程中至少有一條鏈首先合成較短的片段,然後再由連接酶鏈成大分子DNA。一般說,原核生物的岡崎片段比真核生物的長。深入研究還證明,前導鏈的連續復制和滯後鏈的不連續復制在生物界具有普遍性,故稱為DNA雙螺旋的半不連續復制。 3.復制的引發和終止 所有的DNA的復制都是從一個固定的起始點開始的,而DNA聚合酶只能延長已存在的DNA鏈,不能從頭合成DNA鏈,新DNA的復制是如何形成的?經大量實驗研究證明,DNA復制時,往往先由RNA聚合酶在DNA模板上合成一段RNA引物,再由聚合酶從RNA引物3』端開始合成新的DNA鏈。對於前導鏈來說,這一引發過程比較簡單,只要有一段RNA引物,DNA聚合酶就能以此為起點,一直合成下去。對於後隨鏈,引發過程較為復雜,需要多種蛋白質和酶參與。後隨鏈的引發過程由引發體來完成。引發體由6種蛋白質構成,預引體或引體前體把這6種蛋白質結合在一起並和引發酶或引物過程酶進一步組裝形成引發體。引發體似火車頭一樣在後隨鏈分叉的方向前進,並在模板上斷斷續續的引發生成滯後鏈的引物RNA短鏈,再由DNA聚合酶 III 作用合成DNA,直至遇到下一個引物或岡崎片段為止。由RNA酶H降解RNA引物並由DNA聚合酶 I 將缺口補齊,再由DNA連接酶將每兩個岡崎片段連在一起形成大分子DNA.。

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