综述

问题的提出

DNA两条链反向平行，一条链走向为5‘→3‘，另一条链为3‘→5‘，但所有DNA聚合酶合成方向都是在引物3‘-OH上合成，使链从5‘→3‘延长，那么5‘→3‘链是如何同时作为模板复制呢？

1968年冈崎提出DNA不连续复制模型（P418图34-18），认为新合成的3‘→5‘走向的DNA链实际上是有许多5‘→3‘方向合成的DNA片段连接起来的。

DNA半不连续复制

DNA复制时，以3‘→5‘走向为模板的一条链合成方向为5‘→3‘，与复制叉方向一致，称为前导链；另一条以5‘→3‘走向为模板链的合成链走向与复制叉移动的方向相反，称为滞后链，其合成是不连续的，先形成许多不连续的片段（冈崎片段），最后连成一条完整的DNA链。

DNA合成由RNA引物引发

半不连续复制

DNA聚合酶不能发动新链的合成，只能催化已有链的延长；RNA聚合酶则不同，只要有模板存在，不需引物，就可以合成新RNA链。因此在体内先由RNA聚合酶合成RNA引物，DNA聚合酶再从RNA引物的3‘-OH端开始合成新的DNA链。催化RNA引物合成的酶称为引物合成酶。

引物长度通常只有几个~10多个核苷酸，冈崎片段合成也需要引物。RNA引物的消除和缺口填补是由DNA聚合酶Ⅰ完成的，最后由DNA连接酶连接。

DNA复制的复杂性保证了复制的高度忠实性

E.coli复制时，每个碱基对错配频率为10-9（10的负9次方）~10-10（10的负10次方），是高保真系统。

半不连续复制

新DNA链合成时需引物，引物后又要切除，再以DNA链取代，DNA聚合酶在合成时还有校对功能，每引入一个核苷酸都要复查一次，未核实则不能继续进行聚合反应。

在复制过程中还有许多辅助蛋白，E.coli就至少有15种。复制叉的复杂结构进一步提高复制准确性。

DNA复制还存在正调控和负调控，调控分子可以是蛋白质，也可以是RNA。

特点

（一）复制叉由5’向3’方向连续复制，称为前导链；另一条链复制叉由3’向5’移动，而DNA复制方向不变，形成许多不连续片段，称为冈崎片段，最后连接成完整的DNA，称为滞后链。

（二）首先由引物合成酶由5’向3’方向合成10个核苷酸以内的RNA引物，然后聚合酶III在引物3’-羟基上合成DNA，再由聚合酶I切除引物，填补空白，最后DNA连接酶将冈崎片段连接起来，形成完整DNA。