DNA新链的延伸由DNA聚合酶 III所催化。为了copy的不断进行,解旋酶须沿着模板前进, 边移动边解开双链。由于DNA的解链,在DNA双链区势必产生正超螺旋,在环状DNA中更为明显,当达到一定程度后就可能造成copy叉难以再继续前进,外切酶III,但在细胞内DNA的copy不会因出现拓扑学问题而停止,因为拓扑异构酶会解决这一问题。
随着引发体合成RNA引物,DNA聚合酶 III开始不断地将引物延伸,合成DNA。DNA聚合酶 III是一个多亚基复合二聚体,一个单体用于前导链的合成,另一个单体用于滞后链的合成,因此它可以在同一时间分别copyDNA前导链和滞后链。虽然DNA前导链和滞后链copy的方向不同,但如果滞后链模板环绕DNA聚合酶III,并通过DNA聚合酶 III,然后再折向未解链的双链DNA的方向,则滞后链的合成可以和前导链的合成在同一方向进行。
DNA copy的引发
所有DNA的 copy都是从固定起始点开始的,而目前已知的DNA聚合酶都只能延长已存在的DNA链,而不能从头合成DNA链,那么一个新DNA的 copy是怎样开始的呢?研究发现,DNA copy时,往往先由引发酶在DNA模板上合成一段RNA引物,再由DNA聚合酶从RNA引物 3"端开始合成新的DNA链。对于前导链来说,这一引发过程比较简单,只要有一段RNA引物,DNA聚合酶就能以此为起点一直合成下去。但对于滞后链来说,引发过程就十分复杂,需要多种蛋白质和酶的协同作用,还牵涉冈崎片段的形成和连接。
DNA连接酶主要用于产生新的核酸分子组合,及在将其连接到载体上
这三个连续的步骤在连接酶的三个不同域进行,与双链DNA接触的各个域环绕DNA底物形成反应域。DNA连接酶主要用于产生新的核酸分子组合,以及在分子克1隆前将其连接到载体上。
用于分子克1隆的DNA连接酶是*来源或者噬菌体编码。所有真*,无论是嗜热或嗜温,包含一个单一的连接酶*,编码NAD*-依赖型的酶(Olivera and Lehman1967; Takahashi et al. 1984)。
在连接反应的第yi步中, 使用NAD的二*作为*1酐键和腺营基团转移到DNA连接酶赖氨酸残基的ε-氨基基团。腺苷酸残基然后转移到DNA底物的5-磷酰基末端,变得易于受到并列的3"羟基基团的亲核攻击。
这导致*二酯键的形成,消去AMP,以及形成DNA链的共价连接。用于分子克1隆的DNA连接酶在连接非经典底物时能力有所不同,如平末端双链、DNA-RNA杂交体或单链DNA.这些以及其他的属性归纳于表5。分子克1隆中比较常用的催化体外连接的酶是T4噬菌体编码的DNA连接酶。