DNA复制是生物体细胞分裂过程中,将遗传信息从亲代DNA链传递到子代DNA链的过程。这个过程有几个基本规律:
半保留复制:每个新合成的DNA分子都包含了一个原始的亲代链和一个新合成的子代链。这是由马修·梅塞尔森和富兰克林·斯塔尔于1958年通过实验发现的。
双螺旋解旋:DNA复制开始前,双螺旋结构首先被解旋酶解旋,形成复制叉,暴露模板链。
引物的合成:由于DNA聚合酶只能从3'端向5'端延伸DNA链,因此在DNA链的5'端到3'端方向上需要一个短的RNA引物作为起始点。
多个复制单元同时进行:在较长的DNA链上,可以同时存在多个复制单元,称为复制泡或复制眼,这样可加快复制速度。
5'到3'的合成方向:DNA聚合酶沿着模板链的3'到5'方向读取信息,因此新合成的链在3'到5'方向上被延伸。
两条模板链的不同复制方式:一条模板链(领先链)可以连续复制,而另一条模板链(滞后链)则需要分段复制,形成一系列叫做Okazaki片段的短片段,之后这些片段会被连接起来。
错误校正机制:DNA聚合酶具有校正功能,可以在合成过程中检测并修复配对错误,确保复制的准确性。
复制终止:DNA复制通常在达到染色体末端时终止,但在某些情况下,如在细菌中,有特殊的机制(如端粒复制)来解决末端复制问题。
复制的调控:DNA复制受到严格的调控,以确保每个细胞周期只发生一次。
参与蛋白:DNA复制涉及到多种蛋白质,包括解旋酶、引物合成酶、DNA聚合酶、RNA酶H和连接酶等。
DNA复制是一个精确且高效的生物过程,对于遗传信息的传递至关重要。