關於此實驗
打開一個 DNA 複製叉，並按照兩種不同的合成順序選擇核苷酸。前導股合成沿著暴露的模板連續進行，而落後股合成則在短暫暴露的片段內反向進行。在這個理想化練習中，錯誤的選擇會被拒絕；連接作用會將完成的片段接合起來，形成連續的子股。
學習目標
- 對兩條親代模板套用互補配對規則。
- 保持兩條新股的化學方向均為 5′ 到 3′。
- 說明半保留複製，以及為何需要接合落後股片段。
使用方法
- 1打開一對鹼基，並在前導股上加入正確的核苷酸。
- 2暴露三個鹼基，切換到落後股模板，並查看其片段內的反向順序。
- 3嘗試加入一個錯誤的鹼基，接著手動完成兩個產物，或執行確定性示範。
- 4接合這些片段，並確認每個子代雙股都保留一條親代股。
模型
假設
- 圖中顯示的親代鏈沿索引遞增方向從5′到3′延伸，其互補鏈則從3′到5′延伸。前導鏈的合成沿索引遞增方向進行，而落後鏈的合成在每個片段內沿索引遞減方向進行。
- 三個鹼基的片段便於檢視練習過程，而且比生物體中的岡崎片段短得多。假設引子及其替換過程已經完成；所有鹼基到位後，連接酶會封閉切口。
- 此模型只考察一個複製叉，並將所有不相符的選項判為錯誤。模型不涉及起始過程、ATP的使用、拓撲壓力、修復途徑，以及生物種類特異的聚合酶動力學。
在課堂上試試這個實驗
- Q1模板鏈彼此反向平行，為什麼兩條新鏈卻都能沿5′到3′方向延伸？
- Q2最終雙股中的哪些部分在複製開始前就已經存在？
常見問題
為什麼落後鏈不能只在打開一個鹼基後就開始合成？
下一個用於教學的短片段從暴露出的遠端開始。必須先讓整個片段都可供使用。
在本練習中，錯誤的核苷酸會變成突變嗎？
不會。所有不匹配都會被拒絕。獨立的突變實驗研究的是保留在序列中的編輯。