DNA 복제 DNA 복제는 세포 분열 전 DNA 이중 가닥이 복제되는 과정을 말하며, 복제 결과 하나의 이중 가닥이 두 개의 동일한 이중 가닥이 되고(복제 과정이 정상인 경우), 두 가닥이 모두 결합되는 것을 말합니다. 원래 가닥과 동일합니다. 이 과정은 반 보존 복제라는 메커니즘을 통해 원활하게 수행됩니다. 복제는 다음과 같은 단계로 나눌 수 있습니다.
(1) DNA 복제의 프라이밍
복제의 프라이밍 단계에는 이중 가닥 DNA 복제 원점의 풀림과 전사 활성화가 포함됩니다. 단계 RNA 분자 합성, RNA 프라이머 합성, DNA 중합효소는 프라이머 RNA의 3'-OH 말단에 첫 번째 데옥시뉴클레오티드를 추가합니다. 복제 개시의 핵심 단계는 일단 DNA 가닥을 중합하는 것입니다. 선도 가닥 DNA가 시작되면 지연 가닥의 DNA 합성도 시작됩니다. 모든 선도 가닥이 중합을 시작하기 전에 필요한 단계는 RNA 중합효소(프리마제가 아님)가 지연 가닥 주형을 따라 짧은 RNA 분자를 전사하는 것입니다. 일부 DNA 복제(플라스미드 ColE 등)에서는 RNA 분자가 추가되어 DNA 복제를 위한 프라이머가 됩니다. 그러나 대부분의 DNA 복제 중에 이 RNA 분자는 프라이머 역할을 하지 않습니다. 그 기능은 단지 두 개의 DNA 가닥을 분리하고, 프라이머가 결합할 특정 특정 서열을 노출시키고, 선두 가닥 주형 DNA에서 RNA 프라이머를 합성하기 시작하는 것으로 보입니다. 이 과정을 전사 활성화 중에도 필요합니다. 대장균의 dnaA 단백질과 같은 복제 개시. 이 두 단백질은 복제 기점에서 DNA의 고도로 보존된 9bp 길이의 서열 4개에 결합할 수 있지만 구체적인 기능은 불분명합니다. 이러한 단백질은 DNA 복제 기점에 결합한 후 DNA 중합효소 III 복합체의 7개 단백질이 복제 기점에서 기능성 홀로효소로 조립되는 것을 촉진할 수 있습니다. DNA 복제가 시작되면 DNA 헬리카제는 먼저 복제 기점에서 이중 가닥 DNA를 풀어줍니다. 전사 활성화를 통해 합성된 RNA 분자는 두 DNA 가닥을 분리하는 역할도 합니다. 그런 다음 단일 가닥 DNA 결합 단백질이 풀린 DNA 가닥에 결합합니다. 스트랜드. 복제 인자를 포함한 6개의 단백질로 구성된 프라이밍 전구체(프리프리모솜)는 단일 가닥 DNA와 결합하여 중간체를 생성하는데, 이는 프라이밍 전구체가 프리마제와 추가로 조립되어 계속 이동할 수 있는 프리모솜을 형성하는 과정입니다. 단일 가닥 DNA와 dnaB 서브유닛에서 염기의 작용에 따라 먼저 RNA 프라이머가 프리마제에 의해 촉매작용을 받아 선두 가닥에서 RNA 프라이머가 합성됩니다. 그런 다음 프라이머는 5'→3' 방향으로 연속적으로 이동합니다. 지연 가닥에서(이것은 상대적인 움직임입니다), 지연 가닥 주형이 움직이고(나중에 참조), DNA 중합효소 III이 오카자키 단편을 합성하는 데 사용하기 위해 RNA 프라이머가 특정 거리에서 반복적으로 합성될 수도 있습니다. 개시자에 있는 많은 단백질 인자의 기능은 아직 명확하지 않습니다. 그러나 이러한 구성 요소를 사용해야만 개시자가 지연 가닥에서 이동하고 적절한 프라이머 합성 위치를 식별하고 뉴클레오티드를 RNA 프라이머로 중합할 수 있습니다. 개시자는 프라이머를 합성하는 방향과 반대 방향으로 지연 가닥으로 이동하기 때문에 지연 가닥에서 합성된 RNA 프라이머는 일반적으로 3-5개의 뉴클레오티드 길이로 매우 짧습니다. 더욱이, 이들 프라이머는 동일한 유기체의 세포에서 유사한 서열을 가지고 있으며, 이는 프리마제가 DNA 지연 가닥에 있어야 함을 나타냅니다. RNA 프라이머는 주형의 특정 위치(서열)에서 합성될 수 있습니다. DNA 복제를 시작하려면 RNA 프라이머가 필요한가요? 이는 DNA 복제 시작 시 돌연변이를 최소화하는 것과 관련이 있을 수 있습니다. 따라서 여러 뉴클레오티드는 오류가 발생하기 쉽습니다. 따라서 RNA 프라이머에 오류가 발생하더라도 결국 DNA 중합효소 I에 의해 제거됩니다. , 이는 DNA 복제의 정확성을 향상시킵니다.
RNA 프라이머가 형성된 후, 첫 번째 디옥시뉴클레오티드는 DNA 폴리머라제 III에 의해 촉매화되고 염기 상보성 원리에 따라 RNA 프라이머의 3'-OH 말단에 첨가되어 DNA 사슬 연장 단계로 들어갑니다.