原核生物DNA複製的詳細過程,原核生物DNA複製的詳細過程

時間 2021-08-30 10:34:36

1樓:充初夏侯

複製開始時,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在複製時,其雙鏈首先解開,形成複製叉,這是一種有多種蛋白質及酶參與的複雜過程。

①dna解鏈酶

②單鏈dna結合蛋白

③dna拓撲異構酶

2.dna複製的引發

所有dna的複製都是從一個固定起始點開始的。

3.複製的延伸

在複製的延伸過程中,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,其合成方向與複製叉一致。

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

4.複製的終止

5.dna聚合酶

2樓:

詳細過程:在解旋酶的作用下,dna解開雙螺旋,前導鏈在dna聚合酶的作用下利用已經合成的引物及dntp完成複製;後滯鏈則先在dna聚合酶的作用下合成岡崎片段,然後在連線酶的作用下把岡崎片段連線成一條完整的新鏈。

敘述原核生物dna複製的起始過程

3樓:科普小星球

dna的複製是一個邊解旋邊複製的過程。

1、複製開始時,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。

2、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。

dna聚合酶必須以一段具有3'端自由羥基(3'-oh)的rna作為引物,才能開始聚合子代dna鏈。rna引物的大小,在原核生物中通常為50~100個核苷酸dna在複製時。

dna複製需在特定的位點起始,這是一些具有特定核苷酸排列順序的片段,即複製起始點(複製子)。在原核生物中,複製起始點通常為一個。

3、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。這樣,複製結束後,一個dna分子,通過細胞**分配到兩個子細胞中去。

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dna複製的特點:

1、半保留複製:dna在複製時,以親代dna的每一股作模板,合成完全相同的兩個雙鏈子代dna,每個子代dna中都含有一股親代dna鏈,這種現象稱為dna的半保留複製。

2、有一定的複製起始點:dna在複製時,需在特定的位點起始,這是一些具有特定核苷酸排列順序的片段,即複製起始點(複製子)。在原核生物中,複製起始點通常為一個,而在真核生物中則為多個。

3、雙向複製:dna複製時,以複製起始點為中心,向兩個方向進行復制。但在低等生物中,也可進行單向複製。

4樓:匿名使用者

原核生物dna複製

1.dna雙螺旋的解旋

拓撲異構酶解開負超螺旋,並與解鏈酶共同作用,在複製起始點處解開雙鏈。一旦區域性解開雙鏈,ssb蛋白穩定解開的單鏈。

(大部分dna解鏈酶可沿後隨鏈5'→3'方向並隨著複製叉前進而移動,只有另一種解鏈是沿前導鏈3'→5'方向移動;ssb蛋白與dna結合時表現出協同效應,以四聚體形式存在複製叉處,單鏈複製完成後離開)

2.dna複製的引發與延伸

前導鏈的引發與延伸:引發酶(一種特殊的rna聚合酶)在dna模板上合成一段rna鏈,提供引發末端,後dna聚合酶從rna引物3'端開始合成新的dna鏈。

後隨鏈的引發與延伸:引發前體把6種蛋白質n,n』,n」,dna b,c合在一起並與引發酶組裝成引發體,引發體在後隨鏈分叉方向前進,斷斷續續引發後隨鏈的引物rna短鏈,再dna聚合酶ⅲ作用合成dna,直至遇到下一個引物或者岡崎片段。由rnase h降解rna引物並由dna聚合酶ⅰ將缺口補齊,再由dna連線酶將兩個岡崎片段連在一起形成大分子dna。

3.複製的終止

複製叉遇到約22個鹼基的重複性終止子序列(ter)時,ter-tus複合物能使dnab不再將dna解鏈,複製叉不能前進,等反方向的複製叉到達後,其間未被複制的50~100bp由dna修復機制填補空缺。拓撲異構酶ⅳ使複製叉解體,釋放子鏈dna。

性質 dna聚合酶ⅰ dna聚合酶ⅱ dna聚合酶ⅲ 3'→5' + + + 5'→3' + - - 新生鏈合成 - - + 3'→5'核酸外切酶:從核酸的3'遊離羥基端逐一水解核酸鏈(能辨認錯配的鹼基並水解)

5'→3'核酸外切酶:從5'遊離磷酸基團端逐一水解核苷酸鏈(切除突變dn**段)

5樓:匿名使用者

1.dnaa蛋白結合到oric 9-bp區,在13-bp區開啟雙鏈dna。

2.dnab(解旋酶)在dnac和atp作用下結合到複製叉上,dnab與dna結合後,dnac蛋白離開。

3.單鏈結合蛋白與分離的雙鏈結合,防止單鏈dna水解和聚合。拓撲異構酶使dna去螺旋化。

4.dnag與解旋酶結合,在開啟的雙鏈上產生rna引物

5.rna引物合成後,dna pol iii全酶進入,並在前導鏈上延伸rna引物。

原核生物dna複製的基本過程

6樓:匿名使用者

以原核生物dna複製過程予以簡要說明   1.dna雙螺旋的解旋   dna在複製時,其雙鏈首先解開,形成複製叉,而複製叉的形成則是由多種蛋白質及酶參與的較複雜的複製過程   (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複製完成前能保持單鏈結構,它以四聚體的形式存在於複製叉處,待單鏈複製後才脫下來,重新迴圈。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。複製時,大部分dna解旋酶可沿滯後模板的5』—〉3』方向並隨著複製叉的前進而移動,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在複製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區域性雙鏈解開,就必須有ssbdna蛋白以穩定解開的單鏈,保證此區域性不會恢復成雙鏈。

兩條單鏈dna複製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複製起始點開始按5』—3』持續的合成下去,不形成岡崎片段,後者則隨著複製叉的出現,不斷合成長約2—3kb的岡崎片段。   2.岡崎片段與半不連續複製   因dna的兩條鏈是反向平行的,故在複製叉附近解開的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複製現象,日本學者岡崎(okazaki)等人提出了dna的半連續複製(semidiscontinuous replication)模型。2023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複製過程中的中間產物。另一個實驗也證明dna複製過程中首先合成較小的片段,即用dna連線酶溫度敏感突變株進行試驗,在連線酶不起作用的溫度下,便有大量小dn**段積累,表明dna複製過程中至少有一條鏈首先合成較短的片段,然後再由連線酶鏈成大分子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,前導鏈的連續複製和滯後鏈的不連續複製在生物界具有普遍性,故稱為dna雙螺旋的半不連續複製。   3.複製的引發和終止   所有的dna的複製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的複製是如何形成的?經大量實驗研究證明,dna複製時,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,引發過程較為複雜,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連線酶將每兩個岡崎片段連在一起形成大分子dna.。

7樓:巢思琪

底物:datp、dttp、dctp、dgtp模板:解開成單鏈的dna母鏈引物:

用於提供3'端的羥基,供dna聚合酶識別,使dntp可以繼續結合,在dna的生物合成中一般引物為rna。酶:拓撲異構酶(用於解開dna超螺旋),dna解旋酶(也稱dnab蛋白,解開dna雙螺旋用於複製),引物酶(用於合成一小段rna作為dna合成的起始引物),dna聚合酶iii(用於dna鏈的延伸),dna聚合酶i(用於切除岡崎片段中的rna引物,並以前一片段的3'端羥基繼續合成dna),dna連結酶(用於連結dna之間的磷酸二酯鍵)。

蛋白因子:dnaa蛋白(用於識別複製起點9bp重複序列,dna在其周圍纏繞,並促使dna雙鏈在13bp重複序列區解開),單鏈結合蛋白(ssb,與單鏈dna結合形成複製叉),複製因子x(n蛋白),複製因子y(n'蛋白),n"蛋白,i蛋白,蛋白和dnac(這五種蛋白與dnab蛋白和引物酶組裝成引發體)。由於dna的半不連續複製,使得在每次的複製過程中都會因為在切除末端的rna引物後,由於缺少3'端羥基會缺失一小段dna,為保證dna的完整性,生物體內的一種逆轉錄酶端粒酶會以其中的rna為模板,逆轉錄出重複的dna序列用於維持dna的穩定。

原核生物和真核生物dna複製過程

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簡要說明原核生物細胞中DNA複製與RNA生物合成的異同

孤獨劍 相同點 都是利用鹼基互補配對原則 都發生在細胞質內 無細胞核 都需要能量和酶。都是生物生長繁殖所必須的。不同 a dna複製結過是產生兩個dna分子 rna轉錄是以dna為模板,進行合成,只形成一條鏈 dna有兩條鏈,只有一條參與編碼,叫有意義鏈 b 另外,dna複製的目的與rna轉錄的目的...

真核生物與原核生物複製的異同點

隔壁小鍋 半保留複製,不連續合成,有複製的起始點與方向,都需要dna聚合酶,解旋酶等。原核生物與真核生物複製的不同點 1 真核生物為線性dna,具有多個複製起始位點,形成多個複製叉,dna聚合酶的移動速度較原核生物慢。原核生物為一般為環形dna,具有單一複製起始位點。2 真核生物dna複製只發生在細...