②RNA引物的切除
滯後鏈的合成是以岡崎片段的形式進行的,每個岡崎片段的合成也需要RNA引物,延長方向與前導鏈相反。滯後鏈的每個岡崎片段合成一旦完成,其RNA引物就被除去,通過DNA聚合酶合成DNA取而代之。
(3)DNA鏈的終止
在細菌環狀DNA複製的最後,會遇到起終止作用的特殊核苷酸係列,這時DNA的複製就終止。
二、DNA的損傷和修複
1.DNA的損傷
DNA是遺傳信息的攜帶者,在細胞中,維持DNA信息的完整性是細胞必須遵守的準則。DNA在複製過程中可能產生錯配,某些生物因素如DNA重組、病毒整合和物理化學因素如紫外線、電離輻射、化學誘變劑等都會造成DNA局部結構和功能的破壞,受到破壞的可能是DNA的堿基、核糖或是磷酸二酯鍵,損傷的結果是引起遺傳信息的改變,導致生物發生突變甚至死亡。
2.DNA的修複
在長期的進化過程中,生物體獲得了一種自我保護功能,可以通過不同的途徑使損傷的DNA得以修複。細胞內含有一係列具備修複功能的酶係統,能切除DNA上的損傷,恢複DNA的正常螺旋結構。
DNA損傷的修複有多種方式,如光複活、切除修複、重組修複、SOS修複等。
(1)光複活
DNA分子中同一條鏈上兩個相鄰的嘧啶核苷酸在紫外線的照射下可以共價連接生成嘧啶二聚體(TT)。
(2)切除修複
切除修複是指在一係列酶的作用下,將DNA分子中受損傷部分切除,並以完整的那一條鏈為模板,合成出切除的部分,使DNA恢複正常結構的過程。
切除修複是一種比較普遍的功能,它並不局限於某種特殊原因造成的損傷,而能一般地識別DNA雙螺旋結構的改變,對遭受破壞而呈現不正常結構的部分加以去除,這種功能對於保護遺傳物質DNA具有重要的意義。
(3)重組修複
DNA複製時尚未修複的損傷可以先複製再修複。
(4)SOS修複
SOS修複指DNA受到嚴重損傷、細胞處於危急狀態時所誘導的一種DNA修複方式,由於SOS修複反應是在細胞受到損傷或複製係統受到抑製的緊急情況下,為求得生存而出現的應急修複效應,故修複結果隻能維持基因組的完整性,提高細胞的生成率,但留下的錯誤較多,又稱傾錯性修複。
三、RNA指導下的DNA合成
遺傳信息除可以由DNA複製進行傳遞外,也可以由RNA傳遞給DNA,比如某些RNA病毒和個別DNA病毒。病毒逆轉錄酶催化RNA指導合成DNA,即以病毒RNA為模板,以dNTP為底物,合成含有病毒全部遺傳信息的DNA,這個過程稱為逆向轉錄或反轉錄。
逆轉錄酶是一種依賴RNA的DNA聚合酶,它兼有三種酶的活力:①利用RNA為模板合成出一條互補的DNA鏈,形成RNADNA雜交分子;②水解RNADNA雜交鏈中的RNA;③以DNA為模板合成DNA。
逆轉錄酶催化合成方向也是5′→3′,並需要RNA為引物。
新合成的雙鏈DNA分子可以進入宿主細胞的細胞核並整合到細胞的染色體DNA中,與宿主細胞DNA一起複製傳遞給子代。在某些條件下潛伏的DNA可以活躍起來,轉錄出病毒RNA而使病毒繁殖,在另一些條件下它也可以引起宿主細胞發生癌變。