DNA的生物合成

DNA复制的基本规律

• 半保留复制：子代DNA保留一条亲代链（Meselson-Stahl实验证实）
• 半不连续复制：前导链连续合成，后随链不连续合成（冈崎片段）
• 双向复制：从复制起点向两个方向进行。原核一个起点，真核多起点
• 方向：5' → 3'

DNA复制的酶学

酶/蛋白	功能
解旋酶（DnaB）	解开DNA双螺旋
单链结合蛋白（SSB）	稳定单链，防止复性
引物酶（DnaG）	合成RNA引物（~10nt，提供3'-OH）
DNA聚合酶III（原核主酶）	5'→3'合成DNA链，3'→5'外切校对
DNA聚合酶I	切除RNA引物 + 填补间隙 + 校对
DNA连接酶	连接冈崎片段（需ATP/NAD⁺）
拓扑异构酶	消除超螺旋。I型（切单链，不需ATP）、II型（切双链，需ATP→细菌DNA旋转酶）

原核生物DNA复制过程

1. 起始：DnaA识别复制起点oriC→解旋→DnaB/DnaG加入→形成复制叉
2. 延伸：前导链连续合成（一个引物）；后随链不连续合成（多个冈崎片段）
3. 终止：复制到达终止区→Tus蛋白阻挡→两子代环状DNA互锁→拓扑异构酶分离

真核生物DNA复制

特点：

• 多起点复制（复制子）
• 复制叉移动慢
• DNA聚合酶α/δ/ε
• 端粒：真核线性染色体末端特殊结构（TTAGGG重复序列）。DNA复制→末端短缩→端粒酶（逆转录酶）维持端粒长度。端粒长度与衰老、肿瘤相关

逆转录

• 以RNA为模板合成DNA（违反中心法则→为"逆向"）
• 酶：逆转录酶（RNA依赖DNA聚合酶），由逆转录病毒编码（如HIV）
• 过程：RNA → RNA-DNA杂交链 → 双链DNA（cDNA）→整合入宿主基因组
• 临床：HIV治疗靶点（如齐多夫定AZT抑制逆转录酶）
• 应用：RT-PCR、cDNA文库构建