| English | 意味 |
|---|---|
| replication/ˌreplɪˈkeɪʃn/ | 複製 |
| template/ˈtempleɪt/ | テンプレート |
| DNA polymerase/ˌdiː en ˈeɪ ˌpɒlɪməˈreɪz/ | DNAポリメラーゼ |
| semi-conservative/ˈsemi kənˈsɜːvətɪv/ | 半保存的 |
| helicase/ˈhelɪkeɪs/ | ヘリカーゼ |
| topoisomerase/ˈtɒpɔɪsəʊmreɪz/ | トポイソメラーゼ |
| RNA primer/ˌɑː en ˈeɪ ˈpraɪmə/ | RNAプライマー |
| leading strand/ˈliːdɪŋ strænd/ | リード鎖 |
| lagging strand/ˈlæɡɪŋ strænd/ | ラグリング鎖 |
| ligase/ˈlɪɡeɪs/ | ライゲーゼ |
一つの細胞が二つになる前に、対向する二本の鎖を複製する
- 分裂中の細胞は、自身のDNAの二本の鎖をすべて複製しなければならない。鎖は逆向きで走っているが、複製酵素は新しい鎖を一方の方向にしか伸長できない。
- 複製は、片側での連続的な合成と、他方での断片による合成によってこれを解決する。酵素とプライマーを追跡することで、なぜ娘DNA分子の両方が元の鎖を保持するかを理解できる。
らせんの解錠
- 複製は塩基対の切断によって始まります。
- 2本の鎖が、ジッパーが開くように分離します。
- これにより、各鎖に沿った塩基が露出します。
- これで、各鎖が新しい相手を strand の構築をガイドできるようになります。
なぜ細胞分裂前にDNAをコピーしなければならないのか？
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複製により、娘細胞それぞれが完全で同一のDNAコピーを受け取ることが保証される。
各鎖がテンプレートとなる
- 各古い鎖はテンプレートとして機能します。
- その塩基配列が、塩基対形成によって新しい鎖を決定します。
- DNAポリメラーゼという酵素が、それに対して対応する塩基を追加していきます。
- AはTと、GはCと対になるため、写し取りは正確に行われます。
DNAがコピーされる仕組み
複製の手順を追う — らせんが解け、古い鎖それぞれが新しい鎖のためのテンプレートとなる。
複製中、各古い鎖は…として機能する
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各古い鎖はテンプレートである — その塩基配列が塩基対形成によって新しい鎖を決定する。
酵素のDNAポリメラーゼは、相補的な塩基を追加することで新しい鎖を合成します。
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DNAポリメラーゼはテンプレートを読み取り、各位置に対応する相補塩基を追加します。
半保存的複製
- 複製によって、1つのDNA分子から2つが作られます。
- 各新しい分子には、1本の古い鎖と1本の全く新しい鎖が含まれます。
- 元の分子の半分を保持するため、これを半保存的と呼びます。
- この2つの写し取りは、元のDNAと同一です。
新しいDNAの各 copy が古い鎖1本を保持するため、この複製は ____-保存的と呼ばれます。
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複製は半保存的です：各 copy には元の鎖1本と新しい鎖1本が含まれます。
DNA複製に関する正しい記述をすべて選びなさい。
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複製は古い鎖を維持（半保存的）し、破棄しません。残りの3つは正しい記述です。
移動する複製フォークを開く
- ヘリカーゼは、相補的なDNA鎖を分離する。トポイソメラーゼは、開裂部前方の捻れを軽減し、DNAが巻き解きを続けることを可能にする。
- 短いRNAプライマー RNA が自由端を提供する。DNAポリメラーゼは単独で新しい鎖を開始することはできない：それはそのプライマーから伸長する。
DNAポリメラーゼは存在するが、RNAプライマーは形成されていない。何が阻害されているか？
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ポリメラーゼは、プライマーによって供給された既存の遊離末端を必要とする。
両方の新しい鎖が同じ方向に成長する
- DNAポリメラーゼは 3′ 端にのみヌクレオチドを追加する：すべての新しい鎖は 5′ → 3′ に成長する。二本の鋳型鎖は逆向きで走っている。
- **先行鎖（leading strand）**は、移動する複製フォークの方向に連続的に伸長します。**後行鎖（lagging strand）**は、フォークから遠ざかる方向に短い断片として伸長し、各断片には独自のプライマーが必要です。
ラグGING鎖は 3′ → 5′ で合成される。
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各断片は 5′ → 3′ で成長し、不連続合成は相反する鋳型方向を解決する。
断片の接合
- RNAプライマーが除去されDNAに置き換わった後、リガーゼがDNA断片を連続した一本鎖に接合します。これは相補的な塩基対を選択するのではなく、糖-リン酸骨格を結合させます。
- 演算例：鋳型列 3′–A T G C–5′ があります。その新しい相手は 5′–T A C G–3′ です。前向き鎖と後向き鎖の両方の合成において、同じ 5′ → 3′ の規則が適用されます。
短いDNA断片が形成されたが、まだ結合していない。最も直接的に欠けている酵素はどれか？
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リガーゼは隣接するDNA断片間のバックボーンにおける切断を接着する。
複製は半保存的です——全く新しい分子を2つ作り、古いものを捨てるものではありません。娘DNAは1本の元の鎖を保持し、それに新しい鎖を組み合わせます。半分古く、半分新しい——これが核心概念です。
細胞分裂直前：
- 細胞は間期中にすべてのDNAを写し取ります。
- 各染色体は2つの同一の写し取りとなり、結びついた状態になります。
- 細胞分裂发生时、各娘細胞は複製のおかげで完全な写し取りを1つ受け取ります。
DNA複製は、細胞分裂前に遺伝情報を写し取ります。らせんが解錠され、各古い鎖がテンプレートとして機能する中でDNAポリメラーゼが対応する塩基を追加します。結果は半保存的であり、各新しいDNAには1本の古い鎖と1本の新しい鎖が含まれ、2つの同一の写し取りが得られます。