DNA 複製與修復

複製起點(origin of replication)

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想像你要重新粉刷一道很長的籬笆,你得決定先把刷子蘸在哪裡下筆。你不會隨便從某根籬笆樁中間開始——你會挑一個明確、約定好的起點。細胞面對它極其漫長的DNA時也有同樣的選擇。複製起點就是那個被選中的起點:一段特定的DNA序列,複製DNA的機器最先停靠在這裡,並把兩條鏈撬開以開始工作。

起點是一段特定的鹼基序列,專門的起始蛋白能識別並結合上去。一旦結合,這些蛋白就幫助在該處把兩條鏈熔開,形成一小段打開的區域。複製隨後從這裡向兩側擴展開來。細菌的基因組小而呈環狀,每條染色體通常只有一個起點。植物、動物和其他真核生物那些巨大的線狀染色體太長了,從單一一點出發無法在合理時間內複製完,所以它們沿每條染色體分佈著許多起點,全都在同一個複製時段內啟動,好讓整個基因組同時完成。

起點之所以重要,是因為複製在何處、何時開始必須被嚴格控制。細胞每次分裂時必須把每一段DNA恰好複製一次——不多也不少。如果一個起點啟動了兩次,基因組的某些部分就會被錯誤地重複;如果某個起點沒能啟動,某些部分就會缺失。所以起點在每個細胞週期都要被'許可'並重置。一個常見的誤解是DNA複製從染色體最末端開始、一路跑到另一端;事實上它從內部的起點開始,像睜開的眼睛一樣向兩側推進。

大腸桿菌(E. coli)有一條單一的環狀染色體,只有一個叫oriC的起點。從這一個點出發,兩台複製機器沿著環朝相反方向出發,在環的另一側相遇,從而複製完整個基因組。而人類的一條染色體長出幾百倍,它改用成千上萬個起點,好讓複製在幾小時內、而不是幾週內完成。

細菌從一個起點複製;大型真核染色體用許多個起點。

每個起點在每個細胞週期必須恰好啟動一次——重複啟動會把基因組的一部分複製過頭——所以起點被嚴格許可並在每次分裂時重置。

又稱
replication originori起始点