複製の流れ

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DNAの複製
泡構造の拡大 リーディング鎖とラギング鎖
複製フォークの配置と働き 想像図へ
複製フォークの配置と働き想像図 リーディング鎖へ
複製フォークの配置と働き想像図 ラギング鎖へ
* 青字はクリックできます。  
1 複製基点拡大 複製起点を拡大しました。
まず最初に、RNAが連なってできる短い断片RNAプライマーが合成されます。

DNAの合成はDNAポリメラーゼが行いますが、DNAポリメラーゼは、既に二本鎖になったDNA断片、またはRNAとDNAの断片が無いと働くことができません。
そこで、二本鎖が無くても重合反応を行えるRNAを材料としてプライマーを作ります。
このプライマーは一時的なもので、後に取り除かれ、DNAに置き換えられます。
   リーディング鎖の合成
2 さらに拡大 複製フォークの移動と同一方向に重合が進むDNA鎖をリーディング鎖と言います。左の図では、複製フォークは右に進みます。

DNAポリメラーゼが、デオキシリボヌクレオチド三リン酸の5'についているリン酸基をプライマーの3'末端に結合します。
3 リーディング鎖の合成 塩基(水素結合をする部分)を露出した一本鎖DNAを鋳型にしながら、DNAポリメラーゼが次々と、3'末端にATP etc.を結合していきます(5'->3'方向への重合)。
このようにリーディング鎖では、二本鎖DNAが一本にほどかれていく方向(複製フォークの進行方向)と、新たなDNAの合成される方向が一致し、連続的に伸長が進みます。
   ラギング鎖の合成
4 ラギング鎖について 複製フォークの移動と逆方向に重合が進むDNA鎖をラギング鎖と言います。左の図では、複製フォークは右に移動しています。

ラギング鎖では3'末端に向かって一本にほどかれます。
つまり、新たなDNAをRNAプライマーの5'末端側に結合する必要があるのです。
5 5'末端側への重合はできない しかし、DNAポリメラーゼは、ATP etc.の3'末端を5'末端に結合(3'->5'方向への重合)できません。
プライマーに結合したポリメラーゼは、あくまでも3'方向への重合をします。
6 視点を広くする 少し視点を広くしましょう。
7 RNAプライマーの合成 RNAプライマーから少し離れたラギング鎖上に、プライマーゼが新たなRNAプライマーを作ります。
8 プライマーにポリメラーゼが結合 このプライマーを足がかりにして、DNAを重合するためにDNAポリメラーゼが結合します。
9 ラギング鎖の合成 プライマー同士の間を埋めるように、ポリメラーゼが5'->3方向へDNAを重合していきます。
こうしてできたDNAの断片を”岡崎フラグメント”と言います。
10 リーディング鎖とラギング鎖 最終的には、幾つかの酵素によって、RNAプライマーが取り除かれ、DNAへ置き換えられ、岡崎フラグメント同士が連結されることで切れ目のないDNAとなります。
このように、リーディング鎖では連続的、ラギング鎖では不連続なDNAの重合が起こり、二対の二本鎖DNAが完成します。


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