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

通常,細菌、病毒和線(xiàn)粒體的DNA分子都是單個(gè)復制子,只擁有一個(gè)復制起點(diǎn)。

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(shí)每一條核DNA都要精確地復制一次。復制時(shí),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(lái)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(diǎn)到復制終點(diǎn)的區域為一個(gè)復制子(replicon)。復制子有控制啟動(dòng)復制的元件,稱(chēng)為復制起點(diǎn),有的還有一個(gè)復制終點(diǎn)(termi—lus)。

中文名

DNA復制起點(diǎn)

外文名

origin of replication

學(xué)科門(mén)類(lèi)

生物學(xué)

研究對象

原核細胞染色體

概括介紹

原核細胞DNA只有一個(gè)復制子,在一個(gè)復制起點(diǎn)上啟動(dòng)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(chēng)為嚴緊型質(zhì)粒;有的則獨立于細菌細胞而自主地進(jìn)行復制,稱(chēng)為松弛型質(zhì)粒。真核生物染色體上有許多個(gè)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(dòng)DNA復制的序列,稱(chēng)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(gè)A.T富集區,這個(gè)區域內有若干個(gè)位點(diǎn),當這些位點(diǎn)發(fā)生突變時(shí)會(huì )影響到復制起始的功能。對ARS作系統的比較分析后發(fā)現,當在一個(gè)14bp的“核心”區中缺失了由11個(gè)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(gè)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(diǎn)都是一種靜止的結構,但線(xiàn)粒體的復制起點(diǎn)則是另一種類(lèi)型。它(表4-1)不同于染色體DNA分開(kāi)成兩股單鏈后,雙向進(jìn)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(dòng)物線(xiàn)粒體DNA中稱(chēng)為重鏈——H鏈),啟動(dòng)DNA新鏈的合成,這樣只合成很短一段DNA代替了原來(lái)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(dòng)物線(xiàn)粒體的D—環(huán)突約有500~600個(gè)堿基,保持D—環(huán)突的短鏈DNA是不穩定的,常被降解和重新合成(圖4—2)。有些線(xiàn)粒體DNA有幾個(gè)D—環(huán)突,說(shuō)明它有幾個(gè)復制起點(diǎn)。葉綠體DNA的復制起點(diǎn)的結構同線(xiàn)粒體一樣,高等植物葉綠體中有2個(gè)D—環(huán)突。