原核生物与真核生物DNA复制过程及异同点

原核生物与真核生物复制的过程及其异同点。

原核生物与真核生物复制的过程大体上均分为复制的起始、DNA链的延伸和复制的终止三个过程。

原核生物DNA的复制过程（以大肠杆菌为例）：

复制起始：OriC起始位点由四个9个核苷酸（9-mer）的重复序列和三个13个核苷酸（13-mer）的重复序列组成。DnaA蛋白结合到9-mer结构上，使DNA形成一个环。结果，双链DNA在富含A-T碱基的13-mer区域分开成为单链。随后，DnaB-DnaC复合体结合到复制起始点上，形成预引发复合物。然后，DnaB利用其解旋酶的活性使解链部分延长，并激发DnaG引发酶，进而形成一段RNA引物，起始DNA的复制（DNA 聚合酶只能从3’羟基端起始复制）。

DNA链的延伸：DNA链一般形成两个复制叉进行双向复制。DNA链的复制是半不连续复制，以3’-5’方向DNA链为模板合成的子链为前导链，另一条为后随链，后随链的合成以合成冈崎片段的方式进行。延伸过程主要依靠DNA聚合酶III（核心酶由α、θ、ε构成），DNA聚合酶III靠其β夹钳牢固地结合在DNA链上并延DNA链移动。冈崎片段一端的引物由DNA聚合酶I以切口平移的方式去除，然后由DNA连接酶连接为一体。复制叉前进时由解旋酶依靠水解ATP的能量（一个ATP一个碱基）打开双链，单链与SSB结合并保持稳定。DNA拓扑异构酶去除正超螺旋。

复制的终止：复制叉前行，当遇到22个碱基组成的重复性终止子序列（Ter）时，Ter-Tus复合物使DnaB停止解链，复制叉前移停止，等相反方向复制叉到达后，由修复方式填补两个复制叉间的空缺。随后，在DNA拓扑异构酶IV的作用下复制叉解

体，释放子链DNA。

真核生物DNA的复制：

真核生物DNA的复制过程与原核生物DNA的复制过程大体相同。

复制的起始：真核生物DNA复制从成百上千个起始位点上开始，形成多个复制叉。真核生物DNA复制只发生在S期。真核生物复制起始位点难以确定，酵母中称为自主复制序列（ARS）。起点识别复合体（ORC）与ARS结合后又与前复制复合体（pre-RC）结合，进而吸引Cdc6和Cdt1两个蛋白以及解旋蛋白Mcm2-7形成完整的复合体。pre-RC只在G1期合成，在S期时Cdc45结合到复合体上，激活Mcm2-7，在DNA聚合酶作用下使pre-RC启动复制。DNA聚合酶α合成由10bpRNA和20-30bpDNA构成的引物（iDNA）。

DNA链的延伸：前导链由DNA聚合酶δ合成，DNA聚合酶δ是有高度前进能力的酶，其前进能力来自于RF-C蛋白和PCNA蛋白的相互作用，两者分别相当于大肠杆菌中γ夹钳装载机和β前进亚基的作用。DNA聚合酶δ的前进能力是由PCNA维持的。后随链的冈崎片段由DNA聚合酶δ或DNA聚合酶ε合成。冈崎片段之间的引物由核算外切酶MF1去除，之间的缺口由DNA连接酶I连接。

复制的终止：随着复制，各复制叉相互接到一起。5’端的空缺由端粒酶补齐。端粒酶中含有一段RNA序列，可以作为模板合成互补的DNA序列以补齐空缺。

原核生物与真核生物DNA复制共同的特点：

1分为起始、延伸、终止三个过程；

2必须有提供3’羟基末端的引物；

3亲代DNA分子为模板，四种脱氧三磷酸核苷(dNTP)为底物，多种酶及蛋白质：DNA 拓扑异构酶、DNA解链酶、单链结合蛋白、引物酶、 DNA聚合酶、RNA酶以及DNA 连接酶等。

4一般为双向复制、半保留复制、半不连续复制。

原核生物与真核生物DNA复制不同的特点：

1真核生物为线性DNA,具有多个复制起始位点，形成多个复制叉，DNA聚合酶的移动速度较原核生物慢。原核生物为一般为环形DNA，具有单一复制起始位点。

2真核生物DNA复制只发生在细胞周期的S期，一次复制开始后在完成前不再进行复制，原核生物多重复制同时进行。

3真核生物复制子大小不一且并不同步。

4原核生物有9-mer和13-mer的重复序列构成的复制起始位点，而真核生物的复制起始位点无固定形式。

5真核生物有五种DNA聚合酶，需要Mg+。主要复制酶为DNA聚合酶δ（ε），引物由DNA聚合酶α合成。原核生物只有三种，主要复制酶为DNA聚合酶III。

6真核生物末端靠端粒酶补齐，而原核生物以多联体的形式补齐。

7真核生物冈崎片段间的RNA引物由核酸外切酶MF1去除，而原核生物冈崎片段由DNA聚合酶I去除。

8真核生物DNA聚合酶γ负责线粒体DNA合成。

9真核生物DNA聚合酶δ的高前进能力来自于RF-C蛋白与PCNA蛋白的互相作用。原核生物DNA聚合酶III的前进能力来自与γ复合体（夹钳装载机）与β亚基二聚体（β夹钳）的相互作用。

所谓的复制转录激活还是个问题，不知道有没有这一步？？？？？