Question

DNA复制为什么需要引物？

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Answer 1

RNA有3‘OH是一个原因，最主要的是RNA是单链，而且容易被降解。机体选择RNA做引物是为了避免错配，因为即使引物RNA的碱基序列出现差错，可以很容易被降解，然后通过DNA的修复功能即可复制出正确的序列，是一种保护机制。如果是DNA做引物则不容易被降解。我们体外对DNA进行扩增时则是使用的DNA引物，因为DNA引物不容易被降解。复制也需要引物，引物是RNA，一般是大学才讲的，高中说的复制只是没有提到而已。引物一般是由RNA或者是DNA单链构成！PCR技术是模拟DNA复制特性的！

Answer 2

1、DNA polymerase需要一个primer或者更确切是primer：template junction，它自己不能利用ssDNA（single strand DNA）从头复制。2、DNA polymerase也无法自己合成一个primer，这个primer是由另一种酶Primase来合成的。3、这个Primase能够复制一段ssDNA，生成一段5-10 nucleotides的primer。4、Primase是一种特殊的RNA polymerase，可以根据DNA合成出RNA，而且是一段ssDNA template合成出一段RNA。5、在细胞中DNA polymerase使用RNA primer：template junction的。但是在实验室中，DNA polymerase也可以使用DNA primer：template junction。6、这个RNA primer在DNA polymerase复制之后，会被RNase H、5'exonuclease切掉，再由DNA polymerase和DNA ligase给接上。这一步骤可以看作为一种DNA repair。7、至于为什么细胞中没有出现一种酶可以根据ssDNA合成一小段DNA primer，然后既满足DNA polymerase需要primer，又可以免去RNase H等之后的修复，我不是很清楚。也许@员炊事提供了一种解释，合成RNA primer是为了使得leading strand降速来等待lagging strand（不好意思，不是这个领域的，所以文章没看）。但是我还是有个疑问，lagging strand的RNA primer更多，更需要Primase。所以你只降低了一次leading strand的速，但是却降低了多次lagging strand的速。从3'延伸”是没错的。你可能理解错了。5'到3'延伸是指从3'末端开始，一个一个核苷酸的聚合上来，往后延伸，而5'是不动的。看起来就像5'是排头，3'是排尾，新来的人一个一个的在队尾排队，这称为“从5'到3'延伸”。如果没有引物的话，就无从谈起5'还是3'。正因为有了引物，所以可以从引物的3'开始往后延伸。

Answer 3

因为DNA polymerase不能从头开始复制DNA，而DNA Primase可以先合成一个短链的RNA然后提供3'的复制端（最短为两个）。原因有好几个，例如细胞核里大量分布的是dNTP而非dNMP，所以从头开始复制会导致最上端有个高能磷酸键，而由于DNA本身很稳定所以这一端不好处理。ps提醒题主所有的生化理论与机制都是根据实验结果推出来的，所以我提到的这些“结论”都是因为DNA polymerase的反应中心需要镁离子和新添加dNTP的磷酸相互作用来激活其与已合成链的3'-OH反应，但是这个活性中心需要大于等于3个（两个已有的和一个新加的）脱氧核苷酸残基。如果将来人们在海底（或者外太空？）找到了一种生物不用RNA primer，这个理论就作废了。