复制是指遗传物质的传代,以母链DNA为模板合成子链DNA的过程。
概念:DNA生物合成时,母链DNA解开为两股单链,各自作为模板,按碱基配对规律,合成与模板互补的子链。子代细胞的DNA,一股单链从亲代完整接受过来,另一股单链则完全重新合成,两个子细胞的DNA都和亲代DNA碱基序列一致,这种复制方式为半保留复制。
生物学意义:1.保证遗传信息传递的忠实性 2.遗传和变异的统一
参与DNA复制的物质:
模板(template) : 解开成单链的DNA母链
底物(substrate): dNTP (dATP, dGTP, dCTP, dTTP)
引物(primer): 提供3-OH末端使dNTP可以依次聚合
聚合酶(polymerase): 依赖DNA的DNA聚合酶,简写 为 DNA-pol
其他的酶和蛋白质因子
1、解螺旋酶(helicase)——利用ATP供能,作用于氢键,使DNA双链解开成为两条单链
2、单链DNA结合蛋白(single stranded DNA binding protein, SSB)——复制中维持模板处于单链状态并保护单链完整。
3、DNA拓扑异构酶,拓扑异构酶作用特点:既能水解 、又能连接磷酸二酯键。分为 拓扑异构酶Ⅰ和拓扑异构酶Ⅱ。
4、引物酶(primase):由Ecoli dnaG编码,特殊的RNA聚合酶,复制起始时催化生成RNA引物的酶。
5、DNA聚合酶,全称:依赖DNA的DNA聚合酶 (DNA-dependent DNA polymerase) 简称:DNA-pol
6、DNA连接酶,DNA连接酶作用条件:1).断端的3-OH末端, 5- P末端
2).连接的是双链中的单链缺口
3).需要ATP
DNA连接酶功能:⑴复制中起最后接合缺口作用。⑵DNA修复、重组及剪接中起缝合缺口作用。⑶基因工程的重要工具酶之一。