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13.5: 원핵 생물에서의 복제
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원핵 생물에서의 복제
 
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13.5: 원핵 생물에서의 복제

개요

DNA 복제에는 개시, 신장 및 종료의 세 가지 주요 단계가 있습니다. 프로카요테의 복제는 개시자 단백질이 세포의 원형 염색체에 복제(ori)의 단일 기원에 결합할 때 시작됩니다. 복제는 두 개의 복제 포크에서 각 방향으로 염색체의 전체 원 주위에 진행되어 두 개의 DNA 분자가 발생합니다.

염색체를 복제하기 위해 많은 단백질이 함께 작동합니다.

복제는 다양한 전문 단백질에 의해 조정되고 수행됩니다. 토포이소머라제는 이중 가닥 DNA 인산염-설탕 백본의 한쪽을 깨고 DNA 나선이 더 빠르게 풀수 있게 하고, 헬리콥터는 포크의 기본 쌍 사이의 결합을 깨고 DNA를 두 템플릿 가닥으로 분리합니다. 복제 포크가 염색체를 따라 이동함에 따라 단일 좌초 DNA 분자를 결합하는 단백질은 가닥을 안정시합니다. DNA는 5'에서 3' 방향으로만 합성될 수 있으므로, 주요 가닥인 템플릿의 한 가닥은 지속적으로 길어지고, 다른 가닥인 뒤쳐지는 가닥은 오카자키 파편이라고 불리는 1000-2000개의 기본 쌍의 짧은 조각으로 합성됩니다.

다중 폴리머라제는 신장에 참여

원생 DNA 복제를 이해하는 연구의 대부분은 박테리아 에체리치아 대장균에서수행되었습니다, 일반적으로 사용되는 모델 유기체. 대장균은 5DNA 폴리머라아제: Pol I, II, III, IV 및 V. Pol III는 DNA 복제의 대부분을 담당합니다. 초당 약 1,000개의 염기 쌍을 중합할 수 있습니다. 이 놀라운 속도는 두 복제 포크에 존재하는 기계가 대장균 염색체 인 460 만 개의 기본 쌍을 약 40 분 안에 복제 할 수 있게합니다. DNA 중합체 I도 잘 특징이다; 그것의 주요 역할은 뒤떨어지는 가닥에 오카자키 파편의 시작에서 RNA 프라이머를 제거하는 것입니다.

분할이 중복을 능가할 때

유리한 성장 조건하에서, 대장균은 게놈을 복제하는 데 걸리는 시간의 약 절반인 20분마다 분할됩니다. 두 딸 세포가 자신의 DNA를 가져야 할 때 어떻게 이것이 가능합니까? 과학자들은 박테리아가 첫 번째 라운드가 완료되기 전에 복제의 기원에서 DNA 복제의 또 다른 라운드를 시작할 수 있음을 발견; 이것은 딸 세포가 복사되는 과정에 이미 있고 아주 빨리 다시 분할할 준비가 된 염색체를 수신한다는 것을 의미합니다.

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