大肠杆菌OriC中的保守序列由9或13个核苷酸构成,嵌入在422个核苷酸形成的回文结构中。这类序列通过特定的核苷酸排列组合形成空间构象,成为DnaA蛋白的特异性识别位点。实验表明,保守序列的碱基替换会显著降低DnaA蛋白的结合效率,进而影响DNA复制起始的准确性。
在微卫星DNA研究中,侧翼保守序列具有物种间高度保守性。2020年研究表明,人类微卫星引物应用于长臂猿等非人灵长类动物时,仍能有效扩增目标区域,该特性被用于构建跨物种比较基因图谱。通过对比人类、牛、猪三物种的微卫星DNA序列,Sun等学者证实保守序列的同源性可达78%以上,验证了其作为系统发育分析工具的可行性。
尽管保守序列在物种分化过程中维持稳定,但
灵长类研究中检测到两类变异现象:一是侧翼序列发生相邻碱基点突变,如在
恒河猴群体中观察到CT重复单元突变为CC型;二是重复单位序列长度差异导致
PCR产物出现同源异型(allelic dropout),这类突变率约为每代0.3×10^-4。
OriC保守序列通过两步机制确保复制起始精确性:首先通过DnaA蛋白四聚体与13-mer保守序列结合形成起始复合物;随后
ATP水解驱动9-mer保守序列的局部解链,形成开放复合体。这种级联反应使大肠杆菌DNA复制起始错误率低于10^-9。对比研究表明,
枯草芽孢杆菌等
革兰氏阳性菌的保守序列识别机制与此高度相似,证实该结构在细菌进化中的保守性。