DNA复制

复制起点(origin of replication)

/ ORI for short /

当你开始拉开一条长拉链时,总得从某处起步。细胞复制整条染色体时也不能随便从任何地方开始——它从DNA中被标记好的特定位点起步,这些位点叫复制起点。可以把它们看作写在序列里的官方“从这里开始复制”的标志。

复制起点是一段特定的DNA,常富含A-T碱基对(A-T只靠两个氢键相连,比靠三个氢键的G-C对更容易被拉开)。起始蛋白识别并结合到起点上,把两条链撬开形成一小段解开的区域,并招募其余的复制机器。从这个解开的位点出发,复制向两侧同时铺展,形成一个复制泡。像大肠杆菌这样的细菌,在其单条环状染色体上只有一个起点(称为oriC)。真核生物的DNA多得多,且分布在多条线性染色体上,因此每条染色体上有成千上万个起点先后启动,才能在合理时间内完成整个基因组的复制。

复制起点之所以重要,是因为它们决定了复制在何处、何时开始,而这个时机被严格控制,以保证基因组在每个细胞周期里被精确复制一次且仅一次。细菌的起点是定义明确的序列;在许多真核生物(尤其哺乳动物)中,起点不太由严格序列决定,而更多取决于染色质环境,这仍是活跃的研究领域。起点的误启动或重复启动会使基因组的某些部分被多复制或少复制——这是基因组不稳定和癌症的一个标志。

大肠杆菌整条460万碱基对的环状染色体只从一个起点oriC开始复制,两个复制叉沿相反方向飞奔,直到在另一侧相遇。而一条人类染色体则会启动许多个起点,使其长得多的DNA能在S期那几个小时内完成复制。

细菌的单一起点对比真核生物的成千上万个起点。

单一起点对小型环状染色体足够,但对庞大的真核基因组就太慢了——多起点是规模所迫的必需,而非奢侈。

又称
orireplication originoriC(细菌)复制原点