112.247.67.26：以“{{Hierarchy header}} DNA作为遗传物质的基本特点就是能够准确地自我复制，而DNA的互补双螺旋结构对于维持这类遗传物质的...”为内容创建页面

2014-02-05T14:07:03Z

以“{{Hierarchy header}} DNA作为遗传物质的基本特点就是能够准确地自我复制，而DNA的互补双螺旋结构对于维持这类遗传物质的...”为内容创建页面

新页面

{{Hierarchy header}}
[[DNA]]作为遗传物质的基本特点就是能够准确地自我复制，而DNA的互补双[[螺旋结构]]对于维持这类遗传物质的稳定性和复制的准确性都是极为重要的。

（一）DNA复制的方式

从前面的内容可知，DNA是由两条互补的[[多核苷酸]]链组成的，其中一条链上的[[核苷酸]]排列顺序可以决定另一条链上的核苷酸顺序。据此推测，在复制过程中，首先DNA双螺旋的两条多核苷酸链之间氢键断裂，双链解开，然后每条链各自作为模板，以脱氧核糖核苷酸为原料，按照[[碱基配对]]规律，合成新的互补链。这样形成的两个[[子代]]DNA[[分子]]与原来的[[亲代]]DNA分子的核苷酸顺序完全相同。在此过程中，每个子代分子的一条链来自亲代DNA，另一条链则是新合成的。这种复制方式称为[[半保留复制]]。实验证明，DNA半保留复制的方式是正确的。由于DNA在[[代谢]]上的稳定性，经过许多代的复制，DNA分子上的[[遗传信息]]仍可传给后代。

（二）参与复制的[[酶类]]

DNA的复制过程极为复杂，但其速度甚快，这是由于许多酶参与了复制过程。

1．DNA[[聚合酶]]（DNApolymerase）。四种脱氧核糖核苷酸（dNTP，N代表A、T、G、C四种[[碱基]]）是DNA合成的原料。在原有DNA[[模板链]]存在时，DNA聚合酶[[催化]]四种dNTP通过与模板链的碱基互补规律，合成新的DNA链，故此酶又被称为DNA指导的DNA聚合酶（DNa directed DNA polymerase，缩写为DDDP）。

值得注意的是，DNA聚合酶不能自行[[从头合成]]DNA链，而必须有一个原有的多核苷酸链作为[[引物]]，DNA聚合酶只能在引物的3′末端上逐步合成DNA链。由此可见，DNA链的合成方向是从5′端至3′端进行的。

无论在[[原核细胞]]或[[真核细胞]]中，均存在着多种DNA聚合酶，它们的性质不完全相同。目前认为，在真核细胞中，DNA聚合酶α在复制中起关键作用，而DNA聚合酶β主要在DNA损伤的修复中起作用。

2．引物酶。由于DNA聚合酶不能自行从头合成DNA链，因此在复制过程中首先需要合成一小段[[RNA]]的多核苷酸链作引物，在这段RNA引物的基础上引导DNA链的合成，催化RNA引物合成的酶是引物酶，实际上它是一种特殊的RNA聚合酶。

3．DNA[[连接酶]]。因为复制过程中，DNA链的合成方向只能由5′端→3′端方向进行，因此其中有一条新链的合成是不连续的。起初生成的是许多短链。需要DNA连接酶将它们连接起来。

4．参与DNA[[解旋]]、解链的酶及因子。已知DNA具有[[超螺旋结构]]。复制时必须松弛DNA模板的超螺旋结构，并使DNA的双链分开，暴露碱基，否则不可能在模板上按碱基配对原则合成新的互补DNA链。松驰模板DNA[[超螺旋]]，分开双链主要由[[拓扑异构酶]]，[[解链酶]]及DNA[[结合蛋白]]等来完成。

（三）DNA复制的过程

DNA复制大致可分为以下几个阶段。

1．起始与引物RNA的合成

DNA复制有固定的起始部位，在真核细胞DNA双链上有多个起始部位。复制时，解链酶等先使DNA的一段双链解开，形成复制点。这个复制点的形状象一个叉子，故称为[[复制叉]]。引物酶能辩认起始部位，并以四种[[核糖核苷酸]]为[[底物]]，以解开的一段DNA链为模板，按5′-3′方向合成RNA片段。在这一阶段只合成了引物RNA，为DNA链的合成做好了准备工作。

2．DNA片段的生成

在细胞内，DNA的两条链都可作为模板，同时合成两条DNA链。由于DNA两条链是[[反向平行]]的，即一条链是5′→3′方向，而另一条链则是3′→5′方向。但是，DNA聚合酶催化DNA链的合成只能顺着5′→3′方向进行。因此，在新的DNA链中有一条连续合成的（称[[前导链]]），而另一条是[[不连续合成]]的（称随从链。在随从链合成过程中，先合成的是较短的片段（称为冈崎片段），然后将这些片段再连结起来，形成完整的DNA链。冈崎片段的合成方向仍然是5′→3′，反应直至下一个引物RNA的5′端为止。

3．RNA引物的水解

DNA片段合成一定长度后，链中的RNA引物被[[核酸酶]]水解而切掉。此时出现的缺口由DNA片段继续延长而填补。

4．完整的DNA分子的形成

相邻的两个DNA片段在DNA连接酶作用下连接起来，形成大分子DNA链，与其对应的模板DNA链一起生成子代双螺旋DNA，即完整的DNA分子。

DNA复制过程十分准确，极少发生错误，由此保证了子代DNA与亲代DNA分子完全相同，这是遗传稳定性的重要基础。某些因素可使DNA结构改变，则导致子代DNA结构的相应变化，称为遗传的[[变异]]。
{{Hierarchy footer}}
{{基因诊断与性传播疾病图书专题}}

基因诊断与性病/DNA的复制 - 版本历史

112.247.67.26：以“{{Hierarchy header}} DNA作为遗传物质的基本特点就是能够准确地自我复制，而DNA的互补双螺旋结构对于维持这类遗传物质的...”为内容创建页面