2 註解
不論細胞中只含有一條染色體(原核生物)還是有多條染色體,細胞每次分裂時每一條染色體都要精確地複製一次,也就是構成染色體的DNA分子要複製一次。複製時,雙鏈DNA分子的每一條單鏈成爲新生成的DNA單鏈的模板鏈,即新合成的DNA雙鏈分子中,一條單鏈是原來的親鏈,另一條單鏈是新合成的子’鏈,這就是DNA的半保留複製。發生複製的單個DNA單元稱爲複製子(repli—con)。每個複製子在每次細胞分裂期間只發動一次複製事件。複製子有控制啓動複製的元件,稱爲複製起點(origin of replication),有的還有一個複製終點(termi—lus)。
原核細胞染色體只有一個複製子,在一個複製起點上啓動複製整條染色體。細菌細胞裏的質粒也有自己的複製子,有的受控於細菌細胞而同細菌染色體同步複製,這種質粒稱爲嚴緊型質粒;有的則獨立於細菌細胞而自主地進行複製,稱爲鬆弛型質粒。真核生物染色體上有許多個複製子,每一複製子的複製速率低於原核生物。表4—1列出有關複製子的一些基本數據。從酵母中最早分離出真核生物染色體複製子中啓動DNA複製的序列,稱爲自主複製序列(autonomouslyrepli—cating sequence,ARS)。以後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,這個區域內有若干個位點,當這些位點發生突變時會影響到複製起始的功能。對ARS作系統的比較分析後發現,當在一個14 bp的“核心”區中缺 失了由11個A·T鹼基對組成的一致序列後,複製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複製子的複製起點都是一種靜止的結構,但線粒體的複製起點則是另一種類型。它(表4-1)不同於染色體DNA分開成兩股單鏈後,雙向進行DNA合成,而是以環狀DNA雙鏈中的一條單鏈作爲模板(哺乳動物線粒體DNA中稱爲重鏈——H鏈),啓動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,從而形成D環突(D-loop,displacement loop)。哺乳動物線粒體的D—環突約有500~600個鹼基,保持D—環突的短鏈DNA是不穩定的,常被降解和重新合成(圖4—2)。有些線粒體DNA 有幾個D—環突,說明它有幾個複製起點。葉綠體DNA的複製起點的結構同線粒體一樣,高等植物葉綠體中有2個D—環突。