什么是 DNA 解旋酶

DNA解旋酶是DNA復(fù)制的基本成分。 DNA解旋酶的主要功能是解開雙鏈DNA形成單鏈DNA。 除了 DNA 復(fù)制，DNA 解旋酶還參與轉(zhuǎn)錄、翻譯、重組和 DNA 修復(fù)。 原核 DNA 解旋酶如圖 1 所示。

圖 1：原核 DNA 解旋酶

DNA如何解旋并保持解旋狀態(tài)？

DNA 是一種雙鏈分子，可作為大多數(shù)生物體的遺傳物質(zhì)。 兩條 DNA 鏈通過氫鍵連接在一起。 新的 DNA 是通過稱為 DNA 復(fù)制的過程合成的。 DNA復(fù)制是一個半保守的過程，兩條鏈都作為模板。 因此，必須解開兩條鏈才能啟動 DNA 復(fù)制。

DNA解旋酶是催化DNA解旋的酶。 DNA 的展開啟動 DNA 復(fù)制。 起源識別、初始 DNA 熔解和復(fù)制叉的最終形成是 DNA 復(fù)制起始所涉及的三個步驟。

1. 起源識別——DNA復(fù)制在復(fù)制起點開始。 在染色體中可以找到幾個復(fù)制起點。 環(huán)狀雙鏈 DNA 由單一復(fù)制起點組成。 稱為起源識別復(fù)合物 (ORC) 的多亞基 DNA 結(jié)合復(fù)合物負責(zé)識別復(fù)制起點。

2. 初始 DNA 熔解 - MCM（微型染色體維持）解旋酶負責(zé)真核生物中復(fù)制起點的初始熔解。 在原核生物中，它由起源識別蛋白 DnaA 完成，然后將稱為 DnaB 的六聚體解旋酶加載到融化的 DNA 中。

3. 復(fù)制叉的形成——解旋酶繼續(xù)展開過程，形成稱為復(fù)制叉的結(jié)構(gòu)。 它們破壞了將兩條互補鏈結(jié)合在一起的氫鍵。 他們在這個過程中使用 ATP 形式的細胞能量。

圖 2 顯示了真核生物中 DNA 復(fù)制的啟動。

雙鏈 DNA 初步解鏈后，DNA 聚合酶與復(fù)制起點結(jié)合并開始復(fù)制過程。 隨著復(fù)制的進行，復(fù)制叉通過未纏繞的 DNA 鏈進行。 由于這些 DNA 解旋酶被困在兩條鏈之間，因此避免了互補堿基的重新退火。

結(jié)論

DNA解旋酶是負責(zé)解開DNA以形成DNA復(fù)制、重組和修復(fù)所需的單鏈DNA的酶。 它們分解將兩條鏈結(jié)合在一起的兩條鏈的互補堿基之間的氫鍵。 未纏繞的 DNA 之間被捕獲的 DNA 解旋酶阻止了重新退火。