參與dna複製的酶及其蛋白質因子有哪些

2021-08-10 19:19:25 字數 2816 閱讀 2941

1樓:禾鳥

參與dna複製的酶及其蛋白質因子:

1,拓撲異構酶,作用:幫助解開復制叉前後的超螺旋結構。

2,dna解旋酶,作用:解開螺旋。

3,rep蛋白,作用:幫助解開雙螺旋結構。

4,引物合成酶,作用:催化rna引物合成並與dna鏈互補的反應。

5,單鏈結合蛋白,作用:穩定單連區。

6,dna聚合酶ⅰ,作用:消除引物,填滿裂縫。

7,dna聚合酶ⅲ,作用:合成dna。

8,dna連線酶,作用:連線dna末端。

9,rna聚合酶,作用:沿dna模板轉錄一短的rna分子。

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dna複製過程:

(1)dna雙螺旋的解旋

dna在複製的時候,在dna解旋酶的作用下,雙鏈首先解開,形成了複製叉,而複製叉的形成則是由多種蛋白質和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蛋白是較牢固結合在單鏈dna上的蛋白質。原核生物ssbdna蛋白和dna結合時表現出協同效應:如果第一個ssbdna蛋白結合到dna上去能力為1,第二個的結合能力可高達103;真核生物細胞裡的ssbdna蛋白與單鏈dna結合時則不表現上述效應。

ssbdna蛋白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,以四聚體的形式存在於複製叉處,等待單鏈複製後才脫下來,重新迴圈。因此,ssbdna蛋白僅保持單鏈的存在,是不起解旋作用。

2,dna解鏈酶(dna helicase)

dna解鏈酶可以通過水解atp獲得能量以解開雙鏈dna。這一種解鏈酶分解atp的活性依賴於單鏈dna的存在。若雙鏈dna中有單鏈末端或切口,則dna解鏈酶能首先結合在這一部分,然後逐步向雙鏈的方向移動。

複製時,大部分dna解旋酶沿滯後模板的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。因而推測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在複製前不僅為雙螺旋而且處於超螺旋狀態,而超螺旋狀態的存在為解鏈前的必須結構狀態,參與解鏈的除解鏈酶外有一些特定蛋白質,比如大腸桿菌中的dna蛋白等。一旦dna區域性雙鏈被解開,就必須有ssbdna蛋白以穩定解開單鏈,保證此區域性不會恢復為雙鏈。

兩條單鏈dna複製的引發過程是有所差異,可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合成

。因此前導鏈和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

因為dna的兩條鏈是反向平行的,所以在複製叉附近解開的dna鏈,一條為5』—〉3』方向,另一條為3』—〉5』方向,兩個模板極性是不同。所有已知dna聚合酶合成方向均為5』—〉3』方向,不為3』—〉5』方向,所以無法解釋dna的兩條鏈同時進行復制的問題。

解釋dna兩條鏈各自模板合成子鏈等速複製現象,日本的學者岡崎(okazaki)等人提出了dna的半不連續複製(semidiscontinuous replication)模型。

在2023年,岡崎用3h脫氧胸苷短時間標記大腸桿菌,提取dna,變性之後用超離心方法得到了許多3h標記的,被後人稱作為岡崎片段的dna。延長標記時間之後,岡崎片段可轉變為成熟的dna鏈,所以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複製過程裡首先合成較小的片段,即用dna連線酶溫度敏感突變株進行的試驗,在連線酶不起作用的溫度中,便產生大量小dn**段積累,表明dna複製過程裡至少有一條鏈首先合成較短的片段,之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長。深入研究還可證明,前導鏈的連續複製與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)端粒和端粒酶

在2023年,美籍印度人麥克林托克(mc clintock)就提出端粒(telomere)的假說,指出染色體末端必然存在一種特殊結構——端粒。已知染色體端粒的作用至少有2:a.

保護染色體末端免受損傷,使染色體保持穩定;b. 與核纖層相連,使染色體得以定位。

2樓:淵源

參與複製主要的酶和蛋白質因子介紹如下:

(1)dna聚合酶:①原核細胞:以大腸桿菌為例,已發現dna聚合酶ⅰ,ⅱ和ⅲ,都是多功能酶,既有5'→3'聚合酶活性,又有3'→5'外切酶活性,dna聚合酶ⅰ還有5'→3'外切酶活性。

dna聚合酶ⅰ的主要功能是修復dna的損傷,在複製中還能切除rna引物並填補留下的空隙。dna聚合酶ⅱ的作用是損傷修復。dna聚合酶ⅲ是dna的複製酶。

新近研究發現的dna聚合酶ⅳ和ⅴ,它們涉及dna的錯誤傾向修復。

②真核細胞:dna聚合酶α,β,γ,δ和ε,其中dna聚合酶α和δ真正具有合成新鏈的複製作用;β和ε參與dna的損傷修復,γ負責線粒體dna的複製。

(2)引物合成酶和引發體:引物合成酶又稱引發酶,催化rna引物的合成,該酶作用時需與另外的蛋白結合形成引發體才具有催化活性。

(3)dna連線酶:催化雙鏈dna一條鏈上切口處相鄰5'-磷酸基和3'-羥基生成磷酸二酯鍵的酶。連線酶作用的過程中,在原核細胞中以nad+提供能量,在真核細胞中以atp提供能量。

(4)dna解螺旋酶:催化:dna雙螺旋解鏈的酶。

(5)dna單鏈結合蛋白(ssb):與dna分開的單鏈結合,起穩定dna的單鏈、阻止復性和保護單鏈不被核酸酶降解的作用。

(6)拓撲異構酶ⅰ:消除dna的負超螺旋,改變dna的超螺旋數。

(7)拓撲異構酶ⅱ:引入負超螺旋,消除複製叉前進帶來的扭曲張力。

dna複製過程中參與的酶和因子有哪些

DNA複製叉的複製過程及其參與的酶有哪些

參與複製主要的酶和蛋白質因子介紹如下 1 dna聚合酶 原核細胞 以大腸桿菌為例,已發現dna聚合酶 和 都是多功能酶,既有5 3 聚合酶活性,又有3 5 外切酶活性,dna聚合酶 還有5 3 外切酶活性。dna聚合酶 的主要功能是修復dna的損傷,在複製中還能切除rna引物並填補留下的空隙。dna...

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