前导链
DNA的双螺旋结构组成部分
前导链(leading strand)是DNA复制过程中与复制叉移动方向一致的一条连续合成链,其以方向为3'—5'的母链为模板,由DNA聚合酶沿5'—3'方向连续复制形成,合成过程无需分段完成且速度较快。1968年日本学者冈崎通过同位素标记实验揭示了前导链与后随链的不同合成机制。前导链的合成起始于RNA引物,在真核细胞中由DNA聚合酶ε负责延伸。该链与后随链的差异源于DNA双链的反向平行结构及DNA聚合酶的单向催化特性。
原因
真核细胞内,DNA的两条链都作为模板同时合成两条新的DNA链.由于DNA分子的两条链是反向平行的,从一个方向看去,一条链是从5'→3'走向,另一条链则是3'→5'.DNA复制时,不管以哪条链作模板,新链的合成始终是按5'→3'方向进行的.随着双链的打开,由起始点形成复制叉后,新合成的两条方向相反的链中,一条链的合成方向与复制叉前进方向是一致的,合成就能顺利地连续进行;另一条链的合成方向则与复制叉前进方向相反。
发现
1968年,日本生化学者冈崎等人用3H-胸腺嘧啶核苷酸培养大肠杆菌,发现短时间内首先合成的是较短的DNA片段,接着再出现较大的分子.这说明这条新链是一段一段地,不连续合成的.这些DNA片段称冈崎片段.
冈崎片段的形成是从RNA引物的3'-OH末端开始的,DNA聚合酶α催化这一反应,它以脱氧核苷三磷酸为底物,依据碱基互补原则,以分开的一条DNA链为模板,合成新的互补链.合成的方向仍然为5'→3'.一旦冈崎片段达到这一长度,引发酶DNA聚合酶α形成的复合体便从DNA上解离下来.RFC结合到这一延长的引物上,并组装到PCNA滑动夹上,然后DNA聚合酶δ(polδ)结合到PCNA上并完成冈崎片段的最终长度130-200bp.当它遇到原先已形成的冈崎片段5`末端时,polδ/PCNA复合物从DNA上释放下来,见图(12-4).
两条链均按5'到3'方向合成,一条链3'末端的方向朝着复制叉前进的方向,可连续合成,称前导链(leading strand).另一条链5'末端朝着复制叉,合成是不连续的,形成冈崎片段,此链称后随链(lagging strand).
最新修订时间:2025-12-26 17:38
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