生物学教学 ›› 2007, Vol. 32 ›› Issue (12): 48-.

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DNA复制的方向为何总是5′→3′

黎小军,陈慧   

  • 出版日期:2007-12-08 发布日期:2017-06-29

  • Online:2007-12-08 Published:2017-06-29

摘要: DNA半保留复制时,DNA的两条链都能作为模板,同时合成出两条新的互补链。DNA分子的两条链是反向平行的,一条链的走向为5′→3,′另一条链为3′→5′。但是,所有已知DNA聚合酶的合成方向都是5′→3,′而不是3′→5′。为了解决DNA在复制时两条链如何能够同时作为模板合成其互补链这个问题,日本学者Okaza-ki等提出了DNA的半不连续复制模型(图1)。图1 DNA半不连续复制示意图在教学过程中,每次讲到DNA复制方向都是从5′→3′时,就经常有学生提出类似“DNA复制的方向为何总是5′→3′”,“为何所有已知的DNA聚合酶的延伸方向都是5′→3,′生物体为何没有演化出一种能使核苷酸按3′→5′方向聚合的酶,从而使后随链的合成也是连续的呢”的问题。DNA的半保留复制和半不连续复制在任何一本生物化学课本上都能查阅到,但并没有进一步解释“为什么DNA聚合酶的延伸方向都是5′→3,′而不是3′→5′”这一个问题。经查阅相关资料,发现这是生物长期进化的结果。所有已知的DNA聚合酶只能使新合成的DNA子链从5′→3′方向延伸,这种方向性是其在生物进化中保留的、深刻的、选择与适应性特征,有着深刻的化学及生物学功能的根...