Page 255 - 第九版生物化学
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240 第三 篇 遗传信息的传递
ATP ADP 3'
(a) 5'l._上 5,
3 仁一一 PHO 连接酶
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(b) 3'- O-P一 (r
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3'O-P-0 P 5' 岔 kky,2018 安 kk y ,2018
心
图 1 2-10 D NA 连接酶 的作用
(a) 连接酶连接双链 DNA 上单链的缺口； (b) 被连接的缺口放大图，是连
接酶催化的反应
果 DNA 两股都有单链缺口，只要缺口前后的碱基互补，连接酶也可连接 。 因此它也是基因工程的重
要工具酶之一 。
第三节 原核生物 DNA 复制过程
原核生物染色体 DNA 和质粒等都是共价环状闭合的 DNA 分子，复制过程具有共同的特点，但并
非绝对相同，下面以大肠杆菌 DNA 复制为例，介绍原核生物 DNA 复制的过程和特点 。
一 、 复制的起始
起始是复制中较为复杂的环节，在此过程中，各种酶和蛋白质因子在复制起点处装配引发体，形
成复制叉并合成 RNA 引物 。
( - ) DNA 的解链
1. 复制有固定起点 复制不是在基因组上的任何部位随机起始 。 E.coli 上有一个固定的复制起
点，称为 oriC, 跨度为 245bp, 碱基序列分析发现这段 DNA 上有 5 组由 9 个碱基对组成的串联重复序
列，形成 Dna A 结合位点，和 3 组由 13 个碱基对组成的串联重复序列的富含 AT(AT rich) 区（图 1 2-
11) 。 DNA 双链中， AT 间的配对只有 2 个氢键维系，故富含 AT 的部位容易发生解链 。 （动画 1 2-4
"DNA 解成单链")
2 . DNA 解链需多种蛋白质参与 DNA 的解链过程由 DnaA 、 DnaB 、 DnaC 三 种蛋白质共同参与完
成 。 DnaA 蛋白是一同源四聚体，负责辨认并结合于 oriC 的串联重复序列 (AT 区）上 。 然后， 儿 个
DnaA 蛋 白 互相靠近，形成 DNA-蛋白质复合体结构，促使 AT 区的 DNA 解链 。 DnaB 蛋白（解旋酶）在
DnaC 蛋白的协同下，结合并沿解链方 向 移动，使双链解开足够用千复 制 的长度，并且逐步置换出
DnaA 蛋白 。 此 时，复制叉已初步形成 。
SSB( 单链结合蛋白）此时结合到 DNA 单链上，在一定时间内使复制叉保待适当的长度，有利于
核昔酸依模板掺入 。
3. 解链过程中需要 DNA 拓扑异构酶 解链是 一 种高速的反向旋转，其下游势必发生打结现象 。
拓 扑 异构酶 Il 通过切断、旋转和再连接的作用，实现 DNA 超螺旋的转型，即把正超螺旋变为负超螺
旋。实验证明 ： 负超螺旋 DNA 比正超螺旋有更好的模板作用 。 从道理上也是可以理解的：扭得不那
么紧的超螺旋当然比过度扭紧的更容易解开成单链 。
（二）引物合成和起始复合物的形成
复 制起始过程需要先合成引物 ( primer) , 引物是由引物酶 (primase) 催化 合成的短链 RNA 分子 。
