DNA復(fù)制的過程中DNA雙螺旋的解旋簡介
DNA在復(fù)制的時候,在DNA解旋酶的作用下,雙鏈?zhǔn)紫冉忾_,形成了復(fù)制叉,而復(fù)制叉的形成則是由多種蛋白質(zhì)和酶參與的較復(fù)雜的復(fù)制過程
(1)單鏈DNA結(jié)合蛋白(single—stranded DNA binding protein,ssbDNA蛋白)
ssbDNA蛋白是較牢固結(jié)合在單鏈DNA上的蛋白質(zhì)。原核生物ssbDNA蛋白和DNA結(jié)合時表現(xiàn)出協(xié)同效應(yīng):如果第一個ssbDNA蛋白結(jié)合到DNA上去能力為1,第二個的結(jié)合能力可高達(dá)103;真核生物細(xì)胞里的ssbDNA蛋白與單鏈DNA結(jié)合時則不表現(xiàn)上述效應(yīng)。ssbDNA蛋白作用是保證解旋酶解開的單鏈在復(fù)制完成前能保持單鏈結(jié)構(gòu),以四聚體的形式存在于復(fù)制叉處,等待單鏈復(fù)制后才脫下來,重新循環(huán)。因此,ssbDNA蛋白僅保持單鏈的存在,是不起解旋作用。
(2)DNA解鏈酶(DNA helicase)
DNA解鏈酶可以通過水解ATP獲得能量以解開雙鏈DNA。這一種解鏈酶分解ATP的活性依賴于單鏈DNA的存在。若雙鏈DNA中有單鏈末端或切口,則DNA解鏈酶能首先結(jié)合在這一部分,然后逐步向雙鏈的方向移動。復(fù)制時,大部分DNA解旋酶沿滯后模板的5’—〉3’方向并隨著復(fù)制叉的前進(jìn)而移動,只有個別解旋酶(Rep蛋白)是沿著3’—〉5’方向移動。因而推測Rep蛋白和特定DNA解鏈酶是分別在DNA的兩條母鏈上協(xié)同作用以解開雙鏈DNA。
(3)DNA解鏈過程
DNA在復(fù)制前不僅為雙螺旋而且處于超螺旋狀態(tài),而超螺旋狀態(tài)的存在為解鏈前的必須結(jié)構(gòu)狀態(tài),參與解鏈的除解鏈酶外有一些特定蛋白質(zhì),比如大腸桿菌中的Dna蛋白等。一旦DNA局部雙鏈被解開,就必須有ssbDNA蛋白以穩(wěn)定解開單鏈,保證此局部不會恢復(fù)為雙鏈。兩條單鏈DNA復(fù)制的引發(fā)過程是有所差異,可是不論是前導(dǎo)鏈還是后隨鏈,都需要一段RNA引物用于開始子鏈DNA合成。因此前導(dǎo)鏈和后隨鏈的差別在于前者從復(fù)制起始點(diǎn)開始按5’—3’持續(xù)的合成下去、不形成岡崎片段、后者則隨著復(fù)制叉的出現(xiàn)、不斷合成長約2—3kb的岡崎片段。