DNA 连接酶是生物体内重要的酶,其所催化的反应在DNA的copy和修复过程中起着重要的作用。DNA连接酶分为两大类:一类是利用ATP 的能量催化两个核苷酸链之间形成磷酸二酯键的依赖ATP的DNA 连接酶,另一类是利用烟酰胺腺piao呤二核苷酸(NAD+) 的能量催化两个核苷酸链之间形成磷酸二酯键的依赖NAD* 的DNA 连接酶。
DNA连接酶(DNA Ligase)也称DNA黏合酶,在分子生物学中扮演一个既特殊又关键的角色,那就是连接DNA链3‘-OH末端和,另一DNA链的5’-P末端,使二者生成磷酸二酯键,从而把两段相邻的DNA链连成完整的链。连接酶的催化作用需要消耗ATP。
DNA copy主要的特点是半保留copy、半不连续copy。在copy过程中,原来双螺旋的两条链并没有被***,它们分成单独的链,每一条旧链作为模板再合成一条新链,这样在新合成的两个DNA分子中,一条链是旧的而另外一条链是新的,因此这种copy方式被称为半保留copy。
DNA的两条链是反向平行的,一条是 5'→3'方向,另一条是 3'→5'方向。在copy起点处,两条链解开形成copy泡(replication bubble ), DNA向两侧copy形成两个copy叉(replication fork)。随着DNA的不断解旋,两条链变成单链形式,可以作为模板合成新的互补链。但是,生物细胞内所有的DNA聚合酶都只 能催化 5'→3'延伸。因此,以3 '→5'的链为模板链时,DNA聚合酶可以沿 5'→3'的方向合成互补的新链,这条链称为前导链(leading strand )。当以另一条链为模板时则不能连续合成新链,这条链称为滞后链(lagging strand )。这时,DNA聚合酶从copy叉的位置开始向远离copy叉的方向合成1?2 kb的新链片段,待copy叉向前移动相应的距离后,又重复这一过程,合成另一个类似大小的新链片段,这些片段被称为冈崎片段(Okazaki fragment)。***后,由另一种DNA聚合酶和DNA连接酶负责把这些冈崎片段之间的RNA引物除去,并把缺口补平,使冈崎片段连成完整的DNA链。这种前导链的连续copy和滞后链的不连续copy在生物细胞中是普遍存在的,称为DNA的半不连续copy。
自身引导法 。合成的单链eDNA3’端能够形成一短的发夹结构,这就为第二链的合成提供了现成的引物。当链合成反应产物的DNA—RNA杂交链变性后利用大肠DNA聚合酶I Klenow片段或反转录酶合成eDNA第二链,用对单链特异性的S1核酸酶消化该环,即可进一步。但自身引导合成法较难控制反应,而且用S1核酸酶切割发夹结构时无一例外地将导致对应于mRNA5’端序列出现缺失和重排,因而该方法很少使用。
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