從復制起始點到復制終點的區(qū)域為一個復制子(replicon)。復制子中發(fā)生復制的位置叫做復制起點(origin of replication),一般富含AT序列。例如大腸桿菌的復制起點位于天冬酰胺合酶和ATP合酶操縱子之間,全長245bp,稱為OriC。

通常,細菌、病毒和線粒體的DNA分子都是單個復制子,只擁有一個復制起點。

不論細胞中只含有一條DNA(原核生物)還是有多條染色體(真核生物),細胞每次分裂時每一條核DNA都要精確地復制一次。復制時,雙鏈DNA分子的每一條單鏈成為新生成的DNA單鏈的模板鏈,即新合成的DNA雙鏈分子中,一條單鏈是原來的母鏈,另一條單鏈是新合成的子鏈,這就是DNA的半保留復制。從復制起始點到復制終點的區(qū)域為一個復制子(replicon)。復制子有控制啟動復制的元件,稱為復制起點,有的還有一個復制終點(termi—lus)。

中文名

DNA復制起點

外文名

origin of replication

學科門類

生物學

研究對象

原核細胞染色體

概括介紹

原核細胞DNA只有一個復制子,在一個復制起點上啟動復制整條DNA分子。細菌細胞里的質(zhì)粒也有自己的復制子,有的受控于細菌細胞而同細菌染色體同步復制,這種質(zhì)粒稱為嚴緊型質(zhì)粒;有的則獨立于細菌細胞而自主地進行復制,稱為松弛型質(zhì)粒。真核生物染色體上有許多個復制子,每一復制子的復制速率低于原核生物。從酵母中最早分離出真核生物染色體復制子中啟動DNA復制的序列,稱為自主復制序列(autonomouslyrepli—cating sequence,ARS)。以后在其他真核生物染色體中也確證有ARS。ARS有一個A.T富集區(qū),這個區(qū)域內(nèi)有若干個位點,當這些位點發(fā)生突變時會影響到復制起始的功能。對ARS作系統(tǒng)的比較分析后發(fā)現(xiàn),當在一個14bp的“核心”區(qū)中缺失了由11個A·T堿基對組成的一致序列后,復制起始功能就完全消失。這個一致序列是所有已知的ARS的惟一的同源序列。原核生物和真核生物染色體復制子的復制起點都是一種靜止的結(jié)構(gòu),但線粒體的復制起點則是另一種類型。它(表4-1)不同于染色體DNA分開成兩股單鏈后,雙向進行DNA合成,而是以環(huán)狀DNA雙鏈中的一條單鏈作為模板(哺乳動物線粒體DNA中稱為重鏈——H鏈),啟動DNA新鏈的合成,這樣只合成很短一段DNA代替了原來的另一條DNA單鏈(輕鏈——L鏈)中的一段。這一段L鏈仍保持單鏈狀態(tài),從而形成D環(huán)突(D-loop,displacement loop)。哺乳動物線粒體的D—環(huán)突約有500~600個堿基,保持D—環(huán)突的短鏈DNA是不穩(wěn)定的,常被降解和重新合成(圖4—2)。有些線粒體DNA有幾個D—環(huán)突,說明它有幾個復制起點。葉綠體DNA的復制起點的結(jié)構(gòu)同線粒體一樣,高等植物葉綠體中有2個D—環(huán)突。