DNA 复制与修复
DNA连接酶(DNA ligase)
/ D-N-A LY-gayss /
想象你铺了一条石板路,是把一块块石头首尾相接地排好的,但有些石头之间缺了灰浆,于是留着一些小小的断口。这条路看上去是完整的,可一旦踩到断口它就会塌陷。DNA连接酶就是细胞里抹灰浆的工匠:它找到DNA糖—磷酸骨架上残留的断口并把它们封合,把一排分开的片段变成一条结实、连续的链。
具体来说,DNA连接酶修补的是切口——两段DNA紧挨着、骨架却还没有在化学上接合的地方。它催化形成把两者连起来的那个化学键,并为此消耗一点能量。它最著名的日常工作是在后随链上:冈崎片段的RNA引物被移除并换成DNA之后,片段之间仍留有切口,连接酶把它们缝成一条不间断的链。它是完成后随链的最后一道'收尾工'。
DNA连接酶的重要性远不止于复制。同样的封口工作是许多DNA修复途径的最后一步,所以连接酶对于在损伤之后保持基因组完整至关重要。在实验室里,它是基因工程的主力工具,用来把来自不同来源的DNA片段粘到一起。一个常见的误解是认为DNA聚合酶能独自完成这件事;实际上聚合酶能填补缺口,却无法封合新片段与下一段之间的最后那个断口——只有连接酶才能形成那个收口的化学键。
在基因克隆中,科学家用酶切开DNA以造出彼此匹配的末端,把一个基因与一个环状的载体DNA混在一起,再加入DNA连接酶。连接酶把这个基因封进载体,造出一个可以放进细胞的单一闭合环——这正是该酶在冈崎片段上天然进行的同一种封合化学。
DNA连接酶封合骨架上的断口,完成链的收尾,也完成许多修复。
连接酶只封合相邻片段之间骨架上的断口——它不能合成新DNA,所以它总是在聚合酶填好缺口之后才工作。
又称
另见