semidiscontinuous replication

定義：DNA復制時，一條鏈（前導鏈）是連續(xù)合成的，而另一條鏈（后隨鏈）的合成卻是不連續(xù)的。

學科：生物化學與分子生物學_核酸與基因

相關名詞：DNA聚合酶 岡崎片段 前導鏈 后隨鏈

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DNA復制時，DNA的兩條鏈分別作為模板，同時合成出兩條新的互補鏈。DNA分子的兩條鏈是反向平行的，一條鏈的走向為5′—3′，另一條鏈的走向為3′—5′。所有已知的DNA聚合酶的合成方向都是5′—3′，對于3′—5′走向的模板鏈，其互補的子代鏈是以5′—3′方向合成的。那么對于5′—3′走向的模板鏈，它的子代鏈是如何合成的呢？

日本學者岡崎等人用³H-脫氧胸苷標記噬菌體T4感染大腸桿菌，利用密度梯度離心法分離出很多³H標記的DNA小片段，長度約1000個核苷酸，這些短的DNA片段被后人稱作岡崎片段。用DNA連接酶變異的溫度敏感株進行實驗，有大量短的DNA片段積累。用缺乏糖苷酶的大腸桿菌變異株進行實驗時，新合成的DNA有一半放射性標記出現(xiàn)在岡崎片段中，另一半放射性標記直接進入長的DNA鏈，說明在DNA復制時，一條鏈是連續(xù)合成的，另一條鏈的合成是不連續(xù)的。后續(xù)研究發(fā)現(xiàn)，岡崎片段的合成需要RNA引物和DNA聚合酶Ⅲ，RNA引物的消除和缺口的填補由DNA聚合酶Ⅰ來完成，最后由DNA連接酶將岡崎片段連成完整的長鏈。至此，DNA半不連續(xù)復制機制被完全闡釋清楚，即：以復制叉移動方向為準，以前導鏈（3′—5′走向）為模板的子代DNA鏈可以連續(xù)合成，而以后隨鏈（5′—3′走向）為模板的子代DNA鏈的合成方向與復制叉移動方向相反，隨著復制叉的移動，形成許多不連續(xù)的岡崎片段，最后連成一條完整的DNA鏈。DNA半保留復制和半不連續(xù)復制兩種理論的確立，徹底揭開了DNA復制的神秘面紗。

（延伸閱讀作者：東北師范大學生命科學學院 張帆博士）

責任編輯：張鵬輝