复制叉
DNA复制时形成的Y型结构
复制叉是DNA生物合成过程中由双链解旋形成的Y型动态结构,其分支处两条单链分别作为前导链与随从链的合成模板。北京大学胡家志课题组2024年研究发现,哺乳动物DNA复制叉存在染色质喷泉式偶联模式,同一复制源产生的姐妹复制叉持续协同复制,不同复制源复制叉也可形成偶联对。DNA聚合酶III全酶在复制叉处协调双链合成,拓扑异构酶通过松解超螺旋辅助复制叉移动,该机制被河南大学《DNA生物合成》课程列为真核生物复制的核心环节。
结构特征
DNA复制叉呈现典型Y型三维构象,在解链酶作用下双螺旋结构解旋形成两条单链模板。前导链模板(3'→5'方向)支持连续合成,而随从链模板(5'→3'方向)通过冈崎片段实现不连续合成,两者在复制叉分支点处同步延伸。2024年北京大学研究证实,复制叉在染色质环境中具有空间偶联特征,同一复制泡产生的姐妹复制叉形成对称喷泉结构。
分子机制
复制叉处包含以下关键组分协同作用:
真核生物复制叉还包含增殖细胞核抗原(PCNA),该环形蛋白复合物增强DNA聚合酶δ在模板链上的持续合成能力。
偶联模式
2024年Repli-HiC技术首次揭示哺乳动物复制叉存在两类偶联:
该发现颠覆传统模型中复制叉独立运作的认知,证明约72%的复制终止事件属于预先决定模式而非随机碰撞。
研究技术
复制叉研究主要依赖以下实验体系:
学术意义
复制叉研究对理解基因组稳定性至关重要:
教学资源
南方医科大学2025年《遗传信息传递—复制》课程设置专项模块:
最新修订时间:2025-12-26 17:14
目录
概述
结构特征
分子机制
参考资料