原核生物与真核生物DNA复制的 区别
李正浩
DNA的复制的必要条件
1. 模板：母链DNA解链成单链后的两条链均可作为摸板。 2. 原料：4种脱氧核苷三磷酸。 3. 需要一小段RNA作为引物，提供3'-OH末段。 4. 需要ATP和无机离子。 5. 需要多种酶和蛋白因子：如引物酶、DNA聚合酶、DNA
DNA复制的过程
1、 起始阶段 （1）解链/旋，解链/旋酶催化。 （2）起始点识别。 （3）原核生物形成复制叉。（真核生物形成多个复制单位） （4）引物酶催化引物合成。引发体与引物酶结合到DNA链上，在引物酶的作用下合成一小段引物。 2、复制的延长
单个核苷酸以3'，5'-磷酸二酯键相连与新链上，复制方向从5'→3，合成领头链和随从链。 原核生物复制的延长参与的酶主要是DNA-polⅢ催化，NAD+供能；真核生物DNA-polδ在增 殖细胞核抗原的协同下取代DNA-polα的作用合成DNA子链，ATP供能。真核生物以复制子各自进 行复制，引物和冈崎片断较原核生物短，且引物除RNA外还有DNA，所以真核生物切除引物需要 核内RNA酶，还需要核酸外切酶。 3、复制的终止 原核生物基因为环状的DNA，复制的终止点ter，催化填补空隙为DNA-polⅠ，DNA连接酶连 接冈崎片段成DNA链。 真核生物基因为线状的DNA，其复制与核小体的装配同步进行，复制后形成染色体，DNApolε填补空隙，存在端粒及端粒酶防止DNA的缩短（RNA引物留下的空白无法填补时出现DNA的 缩短），其中端粒酶为RNA-蛋白质的复合体，具逆转录酶活性。
拓扑异构酶、SSB蛋白等。
以上必要条件中，原核生物和真核生物在DNA
的复制所需要引物、酶和蛋白因子等存在差别。
DNA聚合酶种ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ的差别
• 原核生物DNA聚合酶
• DNA-polⅠ 复制过程中的校读， 填补缺口，修复。
• DNA-polⅡ DNA损伤的应急修 复。
• DNA-polⅢ 延长新链核苷酸的 聚合。
原核生物和真核生物DNA复制的起始阶段的特点比较
复制起始点 起始点识别 引物 起始点长度 复制单位 参与的酶和蛋白因子
原核生物
一个 OriC
DnaA
长、多
长
一个 双向复制
DnaA 识别复制起始点 DnaB 解螺旋酶活性 DnaC 运载和协助DnaB DnaG引物酶活性 SSB 稳定解开的单链DNA DNA拓扑异构酶理顺DNA 双链
真核生物
多个
可能有“蛋白质-DNA复合物参与”
短、少
短
多个 双向复制
DNA-polα 起始引发， 引物 酶活性 DNA-polδ 解螺旋酶活 性 增殖细胞核抗原 复制因子 DNA拓扑异构酶理顺 DNA双链
• 真核生物DNA聚合酶
• DNA-polα 起始引发，引物 酶活性。
• DNA-polβ 低保真复制。
• DNA-polγ 催化线粒体DNA 的复制。
• DNA-polδ 延长子链的主要 酶，解螺旋酶活性。
• DNA-polε 填补引物空隙， 切除修复，重组。
原核生物三种DNA聚合酶都有5'→3'聚合活性和3'→5'外切酶活性，不同的是DNApolⅠ还有5'→3'外切酶活性，即外切酶活性有双方向。真核生物五种DNA聚合酶 都有5'→3'外切酶活性，DNA-polα，DNA-polβ无3'→5'外切酶活性，DNA-polβ无 5'→3'聚合活性。