DNA 複製與修復

前導鏈與後隨鏈(leading and lagging strands)

/ LEE-ding and LAG-ging strandz /

想像兩個油漆工從走廊中間向外刷牆,每人都跟著一扇正在滑開的門刷它身後的牆。其中一個油漆工恰好面朝門移動的方向,於是他能順暢地刷,一筆長長地、不間斷地刷下去,與門同步。另一個卻面朝錯的方向:每當門又滑開一點,她就得跑回新打開的地方,朝她剛才所在的位置刷一小塊。兩面牆都被刷好了,但一面是一筆刷成,另一面是許多小塊拼成。這正是複製叉處兩條新DNA鏈的處境。

原因在於DNA的兩條模板鏈方向相反(它們是反向平行的),而DNA聚合酶只能朝一個方向造新鏈。在朝向便利的那條模板上,聚合酶能連續地跟著張開的複製叉走,一氣呵成、不間斷地造出前導鏈。在另一條模板上,聚合酶必須背著複製叉的方向工作,所以它只能複製剛剛暴露出來的那一小段,然後跳回新打開的地方再複製下一段。這就把後隨鏈造成了一連串叫做岡崎片段的短段。

這種不對稱之所以重要,是因為它解釋了為什麼一條鏈需要那麼多額外的機器——反覆的引子、眾多片段、還有一個封合酵素——而另一條不需要。它是兩個事實直接、不可避免的後果:鏈是反向平行的,且聚合酶是單向的。一個常見的誤解是認為一條鏈被複製、另一條沒有,或者後隨鏈品質較差;事實上兩條鏈都被完整而準確地複製了——只是其中一條是繞遠路、分段拼出來的。

在一個複製叉處,看一條新鏈像一條連續的線一樣不斷生長,緊跟著解旋酶——那是前導鏈。在對面的那條模板上,看一串短塊陸續出現,每塊都朝後指,隨後被邊對邊地拼接起來——那是後隨鏈。

一條新鏈連續製造;另一條以倒針式的片段製造。

兩條鏈都被完整而準確地複製。後隨鏈並不'更差'——它只是因為聚合酶只能朝一個方向構建而被分段拼成。

又稱
continuous and discontinuous strands领头链与滞后链