8.3.1 聚合反應的立體化學
DNA polymerase 反應:
(DNA)_n – 3'-OH + dNTP → (DNA)_{n+1} – 3'-OH + PPi
已延長鏈最末端的 3'-OH(親核)攻擊進入的 dNTP 的 α-磷酸(5' 磷酸),離開 PPi(焦磷酸)。
方向永遠 5' → 3'(就新合成的股而言)。
不需 ATP(能量來自 dNTP 水解 → PPi);需 Mg²⁺(穩定轉換態、輔酶)、需 dNTPs、需 primer 提供 3'-OH。
為什麼合成是不可逆的:磷酸二酯鍵的生成本身能量上接近持平,真正把反應拉向前的是釋出的焦磷酸(PPi)。細胞內含量豐富的無機焦磷酸酶(inorganic pyrophosphatase)立刻把 PPi 水解為 2 個無機磷酸(2 Pi),這步強放能,使整體自由能變為負值、實質上不可逆。少了這一拉力,逆反應(pyrophosphorolysis,焦磷酸解)就會把剛接上的核苷酸切回來。
國考:「DNA 聚合反應不需加什麼?」答案 ATP(ATP 是解旋酶、連接酶等周邊需要,DNA 合成主反應本身不需要)。
「聚合反應方向可為 5'→3' 或 3'→5'」錯!只能 5'→3'。
8.3.2 為什麼需要 RNA 引子(primer)?
DNA pol 不會 de novo 起頭,它必須接在一個已有 3'-OH 的短序列後面延伸。
Primase 先用 NTPs 合成短 RNA(~10 nt)提供第一個 3'-OH,DNA pol 才能接著合成 DNA。
國考:原核與真核複製皆需 RNA primer(不是 DNA primer)。原核 primer 由 DnaG(primase) 合成;真核由 DNA polymerase α–primase 複合物合成。
本節對應國考題 共 6 題 · 隨選 3 題
現場作答這 3 題
- 114-1-醫學一 Q81 一般 DNA 聚合酶(DNA polymerase)的聚合作用,反應中通常不需加…
- 108-2-醫學一 Q80 細胞內 DNA 複製過程中,為何需要 RNA 引子(primer)?…
- 115-1-醫學一 Q87 下列關於 DNA 複製(DNA replication)的敘述,何者錯誤?…