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体外PCR扩增和体内DNA复制 by汪欢 汪晨夕 张泽彧 体外PCR扩增和体内DNA复制是获得复制DNA的2种途径 它们都依据半保留复制的原理 但因其操作的环境不同 所要求的条件和具体的过程又有所不同 PCR扩增和DNA复制条件的比较 模板两者都以DNA单链为模板 PCR以一段目的DNA片段作模板 体内DNA复制以整个DNA分子作模板 酶体内DNA复制是边解旋边复制 需要DNA解旋酶 延伸需要DNA聚合酶 冈崎片段的连接需要DNA连接酶 引物的合成需要RNA聚合酶 而PCR扩增引物是体外合成 不需要RNA聚合酶 双链DNA利用高温变性解为两条单链 不需要DNA解旋酶 在扩增过程中没有出现冈崎片段 也就不需DNA连接酶 只需要Taq酶 一种热稳定的DNA聚合酶 PCR扩增和DNA复制条件的比较 原料都以4种脱氧核苷酸为原料 能量体内DNA的复制过程中 解旋酶将DNA双链解成单链需要ATP提供能量 而体外DNA的扩增是通过提高温度使双链解成单链 不需要ATP提供 引物PCR扩增需要在体外根据需要扩增的目的DNA各设计一条单链DNA片段作上游和下游引物 而体内DNA复制却有所不同 由RNA聚合酶在DNA的模板上合成一段RNA引物 PCR扩增和DNA复制过程的比较 1 两者都遵循碱基互补配对原则 PCR扩增和DNA复制过程的比较 2 两者都遵循半保留复制 PCR扩增和DNA复制过程的比较 3 模板DNA经加热至90 95 左右一定时间后 使模板DNA双链成为单链 而体内DNA复制的解链需要单链DNA结合蛋白 ssbDNA蛋白 DNA解链酶 DNAhelicase 等的参与 4 体内DNA的复制是边解旋边复制 且是半不连续复制 由于DNA聚合酶只能以5 3 方向聚合子代DNA链 因此两条亲代DNA链作为模板聚合子代DNA链时的方式是不同的 以3 5 方向的亲代DNA链作模板的子代链在聚合时基本上是连续进行的 这一条链被称为前导链 leadingstrand 而以5 3 方向的亲代DNA链为模板的子代链在聚合时则是不连续的 这条链被称为随从链 laggingstrand DNA在复制时 由随从链所形成的一些子代DNA短链称为冈崎片段 Okazakifragment 由DNA连接酶将冈崎片段连起来 PCR扩增中2条单链完全解开 分别同时以5
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