原核生物与真核生物复制的区别

原核生物与真核生物复

制的区别

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（二）D N A 的复制的必要条件

1、摸板：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、拓扑酶、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。其中DNA 聚合酶种类存在较大的差别。DNA 聚合酶是指以DNA 为摸板，在RNA 引物3'-OH 末段沿5'→3'方向按照碱基互补的原理催化合成DNA 链的酶，也称为依赖DNA 的DNA 聚合酶。原核生物和真核生物DNA 聚合酶的区别主要见下表1

表1

原核生物和真核生物DNA 聚合酶的区别 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DNA-polⅠ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。

原核生物DNA 聚合酶 真核生物DNA 聚合酶

DNA-polⅠ复制过程中的校读，填补缺口，修复。 DNA-polⅡDNA 损伤的应急修复。 DNA-polⅢ延长新链核苷酸的聚合。 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。

（三）DNA 复制的过程

原核生物和真核生物DNA 的过程大致可分为：起始+延长+终止三个阶段。

1、起始阶段表2

（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。

表2原核生物和真核生物DNA 复制的起始阶段的特点比较

原核生物 真核生物

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 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 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

SSB稳定解开的单链DNA

拓扑酶理顺DNA双链增殖细胞核抗原

复制因子

拓扑酶理顺DNA双链

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，DNA-polε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。