DNA复制

半保留复制(semiconservative replication)

想象你有一份珍贵的两页文件,需要做出两份一模一样的副本。一个聪明的办法是:把两页拆开,针对每一张旧页,在它旁边重新写出一张与之匹配的新页。这样你就有了两份文件,而且每一份都保留了一张原始的旧页。细胞复制DNA的方式几乎就是如此,它的名字叫半保留复制。

DNA是一条双螺旋:两条链彼此配对,A总是对着T,G总是对着C。复制时,细胞把两条链解开,以每条旧链为模板合成一条新的配对链。由于每个碱基只与一个特定的伙伴配对,旧链就决定了新链的精确序列。结果是两条双螺旋,每一条都由一条旧链和一条全新的链组成。细胞“保留”了每条原始链的一半——所以叫半(保留)。

这一点事先并不显而易见。1958年,梅塞尔森和斯塔尔排除了两个竞争假说:全保留复制(整条旧螺旋保持完整,另造一条全新的)和弥散复制(新旧片段散布在两条链中)。半保留复制是地球上每个细胞的通则,也正是碱基序列能被忠实传递的原因——旧链是确保新链正确的母版。

从一条写作 5'-ATGC-3' 并与 3'-TACG-5' 配对的螺旋开始。解开它们。旧的 ATGC 链作模板合成新的 TACG;旧的 TACG 链作模板合成新的 ATGC。两条子代螺旋都读作 ATGC/TACG——与亲本相同——而且各自携带一条原始链。

每条子代螺旋 = 一条旧链 + 一条新链。

“半保留”描述的是整条螺旋的链来源记账,而不是碱基——新链中的每一个碱基都是新合成的,被保留的只是作为整体的旧链。

又称
semi-conservative replication半保留式复制