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关于半不连续复制的模型介绍

2022.11.10

  1978年Olivera提出了半不连续(semidiscontinuous)复制模型,也就是说前导链上的合成是连续的,只有后滞链上的合成才是半连续的。

  已经弄清原来是由于细胞内都存在有dTTP和dUTP,而DNApolⅢ却并不能区分它们,因此也会将dUTP加入到DNA中,形成A·U对。那么在DNA中为什么没有U的存在呢?这是因为E.coli细胞里有双重“保险”,防止了U的“混入”。第一道关是细胞里的dUTPase,它能使dUTP变成dUMP,dUMP是不能作为DNA合成的底物,这样它就不再能加入DNA中。但总还有些漏网之“鱼”,它们还是逃过此关,混入DNA中,这就靠第二道关来清除“异己”,这道关的主角是尿嘧啶N-糖苷酶(uracilN-glycosylase),它可以切断混合尿苷的糖苷键,形成无Pu和Py位点(apurinicorapyrimidinic,AP),再由AP内切酶在AP位点切出一个缺口,进一步进行切除修复。在细胞内尿嘧啶N-糖苷酶作用较快,而AP酶作用较慢,在新链合成之初约1200bp就有可能掺进一个U,但很快就被尿嘧啶N-糖苷酶切断糖苷键,在AP酶未作用前在脉冲标记实验中就提取了,用NaOH沉淀时,AP位点十分易断裂,所以前导链也成了小片段。以下实验证实了这个解释:

  (1)在dut-突变体(dUTPase缺失)中冈崎片段比在dut 中为短。这是因为U掺入机会增加;

  (2)在ung-(尿嘧啶N-糖苷酶缺失)突变体中,新合成的DNA约有一半由片段组成。这是(3)因为尿嘧啶N-糖苷酶缺失,不会切除U的糖苷链,也就不会出现AP位点,所以碱沉淀时不易断裂,从而保持了半不连续的原貌。

  在dut-,ung-双突变体中,结果和实验(2)相同,更进一步证实了此推测。

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