
【化】 leading strand
bellwether; guide; lead the way; precursor
catenary; chain
【医】 chain
在分子生物学中,"前导链"(leading strand)是指DNA复制过程中以连续方式合成的DNA单链。该术语对应英文词典中的标准翻译为"leading strand",特指其合成方向与复制叉移动方向保持一致(5'→3')的新生链。
根据《自然》期刊的DNA复制机制研究,前导链的合成具有三个核心特征:
这一概念最早由DNA半保留复制模型提出者Arthur Kornberg在《生物化学年鉴》中系统阐述。与滞后链(lagging strand)相比,前导链的合成效率提高约10倍,这种差异源于拓扑异构酶对DNA超螺旋结构的实时调控。
牛津大学出版的《基因分子生物学》特别指出,前导链的连续性使其成为DNA损伤修复的主要模板链。复制精确度研究显示,前导链的错配率(约10^-9)显著低于滞后链(10^-7),这种差异已被冷冻电镜技术观测证实。
前导链是DNA复制过程中连续合成的一条子链,其合成方向与复制叉移动方向一致。以下是详细解释:
定义与合成方向
前导链以亲代DNA的3'→5'方向链为模板,由DNA聚合酶沿5'→3'方向连续合成。由于DNA聚合酶只能在此方向催化反应,前导链的合成无需中断,速度较快。
与复制叉的关系
前导链的延伸方向与复制叉前进方向相同,因此能紧跟复制叉的移动持续延伸。与之对应的后随链则因模板方向相反,需通过不连续的冈崎片段合成。
连续性的机制
在解旋酶打开双链后,前导链的模板链(3'→5'方向)可直接为DNA聚合酶提供连续合成的条件,无需频繁启动新链合成。而后随链因模板方向问题,需多次引发RNA引物,形成不连续片段。
生物学意义
前导链的连续合成机制提高了复制效率,减少错误率。这种半不连续复制模式(前导链连续、后随链不连续)是DNA复制的核心特征之一。
前导链是DNA复制中连续合成的新链,其方向与复制叉移动一致,依赖DNA聚合酶的5'→3'合成能力实现高效复制。
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