Question

真核生物与原核生物dna合成过程有何不同

Answer 1

一、复制起始位点不同：

1、原核生物有9-mer和13-mer的重复序列构成的复制起始位点。

2、真核生物为线性DNA，具有多个复制起始位点，形成多个复制叉，DNA聚合酶的移动速度较原核生物慢。

二、DNA复制时期不同：

1、真核生物DNA复制只发生在细胞周期的S期，一次复制开始后在完成前不再进行复制。

2、原核生物多重复制同时进行。

三、相互作用不同：

1、真核生物DNA聚合酶δ的高前进能力来自于RF-C蛋白与PCNA蛋白的互相作用。

2、原核生物DNA聚合酶III的前进能力来自与γ复合体（夹钳装载机）与β亚基二聚体（β夹钳）的相互作用。

参考资料来源：百度百科-DNA合成

Answer 2

（一）、原核生物DNA的复制
　　1．与复制有关的酶及蛋白质：

　　（1）拓扑异构酶：通过切断并连接DNA双链中的一股或双股，改变DNA分子拓扑构象，避免DNA分子打结、缠绕、连环，在复制的全程中都起作用。其种类有：拓扑异构酶I和拓扑异构酶II，拓扑异构酶I能切断DNA双链中一股并再连接断端，反应不需ATP供能；拓扑异构酶II能使DNA双链同时发生断裂和再连接，需ATP供能，并使DNA分子进入负超螺旋。

　　（2） 解螺旋酶：
DNA进行复制时，需亲代DNA的双链分别作模板来指导子代DNA分子的合成，解螺旋酶可以将DNA双链解开成为单链。大肠杆菌中发现的解螺旋酶为DnaB。

　　（3）
单链结合蛋白（SSB）：在复制中模板需处于单链状态，SSB可以模板的单链状态并保护模板不受核酸酶的降解。随着DNA双链的不断解开，SSB能不断的与之结合、解离。

　　（4） 引物酶：
是一种RNA聚合酶，在复制的起始点处以DNA为模板，催化合成一小段互补的RNA。DNA聚合酶不能催化两个游离的dNTP聚合反应，若没有引物就不能起始DNA合成。引物酶能直接在单链DNA模板上催化游离的NTP合成一小段RNA，并由这一小段RNA引物提供3’-OH，
经DNA聚合酶催化链的延伸。

　　（5） DNA聚合酶：是依赖DNA的DNA聚合酶，简称为DNA
pol，以DNA为模板，dNTP为原料，催化脱氧核苷酸加到引物或DNA链的3’-OH末端，合成互补的DNA新链，即5’→3’聚合活性。原核生物的DNA聚合酶有DNA
polI、DNA pol II和DNA pol III，DNA pol III是复制延长中真正起催化作用的，除具有5’→3’聚合活性，还有3’→ 5’
核酸外切酶活性和碱基选择功能，能够识别错配的碱基并切除，起即时校读的作用；DNA pol I具有5’→3’聚合活性、3’→
5’和5’→3’核酸外切酶活性，5’→3’核酸外切酶活性可用于切除引物以及突变片段，起切除、修复作用。另外，klenow片断是DNA pol
I体外经蛋白酶水解后产生的大片段，具有DNA 聚合酶和3’→ 5’外切酶活性，是分子生物学的常用工具酶。DNA pol II 在无DNA pol I和DNA
pol III时起作用，也具有5’→3’和3’→ 5’ 核酸外切酶活性。

　　（6）
DNA连接酶：DNA连接酶用于连接双链中的单链缺口，使相邻两个DNA片段的3’-OH末端和5’-P末端形成3’,5’磷酸二酯键。DNA连接酶在DNA复制、修复、重组、剪接中用于缝合缺口，是基因工程的重要工具酶。

　　2．DNA的合成过程：可将复制过程分为起始、延长和终止三个阶段。

　　复制起始：

　　（1）
辨认起始点，合成引发体：在E.coli，复制起始点称为oriC，具有特定结构能够被DnaA蛋白辨认结合，DnaB蛋白具有解螺旋作用，DnaC蛋白使DnaB蛋白结合于起始点，DNA双链局部被打开，引物酶及其他蛋白加入，形成引发体。

　　（2）
形成单链：DNA进行复制时，首先在拓扑异构酶作用下，使分子的超螺旋构象变化，然后在解链酶的作用下，解开双链，才能开始进行DNA的合成。解螺旋酶在蛋白因子的辅助下打开DNA双链，单链结合蛋白SSB结合于处于单链状态模板链上；拓扑异构酶使DNA分子避免打结、缠绕等，在复制全过程中起作用。

　　（3）
合成引物：引发体中的引物酶催化合成RNA引物，由引物提供3’-OH基，使复制开始进行。领头连和随从链均由引物酶合成引物，随从链在复制中需多次合成引物。

　　复制延长：

　　（1） 复制方向：原核生物如E.coli，只有一个起始点oriC，两个复制叉同时向两个方向进行复制，称为双向复制。

　　（2）
链的延长：按照与模板链碱基配对的原则，在DNA聚合酶III的作用下，逐个加入脱氧核糖核酸，使链延长。由于DNA双链走向相反，DNA聚合酶只能催化核苷酸从5’→3’方向合成，领头链的复制方向与解链方向一致，可以连续复制，而另一股模板链沿5’→3’方向解开，随从链的复制方向与解链方向相反，复制只能在模板链解开一定长度后进行，因此随从链的合成是不连续的，形成的是若干个冈崎片段。DNA聚合酶I的即时校读，DNA聚合酶III的碱基选择功能，使复制具有保真性。

　　复制终止：

　　原核生物如E.coli，他的两个复制叉的汇合点就是复制的终点。由RNA酶切去领头链和随从链中的引物，引物留下的空隙由DNA聚合酶I催化，四种脱氧核糖三磷酸为原料自5’→3’方向延长填补。最后，DNA连接酶由ATP供能，将两个不连续片段相邻的5’-P和3’-OH连接起来，成为连续的子链，复制完成。

　　（二）、真核生物的复制：

　　真核细胞的一生可以定义为一个细胞周期，细胞增殖时，
DNA通过复制使其含量成倍增加，随后细胞分裂，成为两个子代细胞，DNA将亲代的特征传递到子代。细胞周期包括G1期、S期、G2期和M期，
DNA的复制只发生在S期。与原核生物相比，真核生物的复制具有以下特点：

　　1.
多复制子：真核生物的DNA复制也是半保留复制。染色体线性分子的复制有多个起始点，每个起始点由两个反向运动的复制叉组成，进行双向复制。由一个起始点控制的DNA复制称为一个复制子。

　　2.
5种DNA聚合酶：与原核生物不同，真核细胞含有5种DNA聚合酶：α、β、γ、δ和ε。除了γ外，所有DNA聚合酶存在于核内。DNA聚合酶α和δ在复制延长中起催化作用，DNA聚合酶α延长随从链，DNA聚合酶δ延长领头链。DNA聚合酶β和ε在复制过程中起校读、修复和填补缺口的作用。DNA聚合酶γ在线粒体中，用于线粒体DNA的复制。

　　3.
端粒复制：真核生物染色体线性分子的复制，领头链可连续完整复制，而随从链3’端引物除去后的空隙无法填补，会造成缩短了的子代的双链，解决的途径是用端粒酶来复制染色体的末端（端粒）。端粒是染色体末端具有特定重复序列和蛋白质的结构，端粒酶是一种逆转录酶，由酶和含重复序列的RNA分子组成，它以自身的RNA分子为模板从随从链的3’端合成端粒的重复序列，使随从链延长，以防止随从链在每次复制时被缩短。

特征 原核细胞 真核细胞
DNA量（信息量） 少 多
DNA分子数 1 2个以上
DNA分子结构 环状 线状
基因组数 1n 2n,多n
基因数 几千 几万
大量“多余”的“重复”的序列 无 有
基因中的内含子 无 有
DNA与组蛋白结合 不与或与少量数组蛋白结合 与5种组蛋白结合
核小体—染色质—染色体 无 有
DNA复制的明显周期性 无 有
基因表达的调控 主要以操纵子方式 复杂性，多层次性
转录与翻译的时空关系 转录与翻译同时同地进行 细胞核内转录，细胞质内翻译，严格的阶段性与区域性
转录后与翻译后大分子的加工与修饰 无 有

Answer 3

真核复制：
（1)DNA解旋,由DNA解旋酶和DNA拓扑异构酶催化王成；
（2）合成RNA引物，由引物酶催化形成，并使RNA引物与DNA复制子按碱基配对原则相结合。
（3）在DNA聚合酶的帮助下，各种碱基在RNA引物上添加DNA碱基，合成的是前导链。
（4）滞后链的合成，形成岗其片段
（5）核酸酶切除引物RNA，连接酶和DNA聚合酶1连接和填补空隙。
（6）由拓扑异构酶将DNA子链冲洗螺旋话，形成最终的DNA分子；
原核的比较复杂，有3种形式的复制，滚环复制，θ环复制，不对称复制。
（1）滚环复制：如大肠杆菌，其DNA为环状的，不同与真核的线状，所以采用这种方式。其是先再环状的DNA上打开一个缺口，但只是打开一条链，另一条链不打开，然后打开缺口的链逐渐与没有打开的链相分离，与此同时，新的碱基不段的补充，待到一条链分离的时候，另一条链已经合成了。
（2）θ环复制，跟上面有点类似，不过是打开两条链，双向进行，形成θ状。
（3）不对称复制，出现在线粒体，叶绿体或者特殊核酸的微生物上的，因为有些线粒体是单链或者成双链与单练之间的特殊结构，过其复制很复杂，主要是通过添加碱形成的，一般没有什么规律。