DNA の複製:
Meselson と Stahl, 岡崎フラグメントなど

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2018/09/27 更新


  1. Meselson と Stahl の実験
  2. DNA の複製

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Meselson と Stahl の実験

ワトソンとクリックによって DNA の構造が発表された 1950 年代、DNA の複製機構に関する仮説は以下の 3 つが主流であった (1)。図は ref. 2 より。

  1. 半保存的複製 (semi-conservative): 1 本の鎖が鋳型になり、新しい DNA が作られる。
  2. 保存的複製 (conservative): 2 本鎖がそのまま鋳型になり、新しい 2 本鎖 DNA が作られる。
  3. 分散的複製 (dispersive): もとの 2 本鎖が細かく分かれて鋳型となる。不連続的複製 discontinuous replication とも呼ばれる。

Meselson と Stahl の実験は、半保存的複製 semiconservative replication によって DNA が複製されることを示した実験である (1)。実験の概要は図 (3) の通り。

解説は追加予定。



DNA の複製

リーディング鎖
Leading strand

連続的な複製が行われる方の鎖。

ラギング鎖
Lagging strand

不連続な複製が行われる方の鎖。ラギング鎖を鋳型として形成される短い鎖を 岡崎フラグメント Okazaki fragment という。


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バクテリアの DNA 複製

まず DnaA などの initiator proteins が複製起点 oriC に結合し、DNA の一部をほどく (1)。1 本鎖となった DNA に、DNA ヘリカーゼ DNA helicase などが結合する。DNA ヘリカーゼはラギング鎖に結合しながら 5' → 3' 方向へと移動し、DNA をほどいてゆく。

DNA gyrase は DNA ヘリカーゼに先行し、DNA 鎖を緩める役割を果たす (1)。

10 から 12 塩基ほどの RNA がプライマーとして DNA 合成開始のための 3'-OH 基を提供する (1)。これは RNA polymerase である primase によって合成される。

伸長反応は DNA polymerase III によって行われる (1)。RNA プライマーを分解するのは DNA polymerase I である。


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References

  1. Amazon link: Pierce 2016. Genetics: A Conceptual Approach: 使っているのは 5 版ですが、6 版を紹介しています。
  2. By The original uploader was Adenosine at English Wikipedia. - Transferred from en.wikipedia to Commons., CC BY-SA 2.5, Link