
【化】 leading strand
bellwether; guide; lead the way; precursor
catenary; chain
【醫】 chain
在分子生物學中,"前導鍊"(leading strand)是指DNA複制過程中以連續方式合成的DNA單鍊。該術語對應英文詞典中的标準翻譯為"leading strand",特指其合成方向與複制叉移動方向保持一緻(5'→3')的新生鍊。
根據《自然》期刊的DNA複制機制研究,前導鍊的合成具有三個核心特征:
這一概念最早由DNA半保留複制模型提出者Arthur Kornberg在《生物化學年鑒》中系統闡述。與滞後鍊(lagging strand)相比,前導鍊的合成效率提高約10倍,這種差異源于拓撲異構酶對DNA超螺旋結構的實時調控。
牛津大學出版的《基因分子生物學》特别指出,前導鍊的連續性使其成為DNA損傷修複的主要模闆鍊。複制精确度研究顯示,前導鍊的錯配率(約10^-9)顯著低于滞後鍊(10^-7),這種差異已被冷凍電鏡技術觀測證實。
前導鍊是DNA複制過程中連續合成的一條子鍊,其合成方向與複制叉移動方向一緻。以下是詳細解釋:
定義與合成方向
前導鍊以親代DNA的3'→5'方向鍊為模闆,由DNA聚合酶沿5'→3'方向連續合成。由于DNA聚合酶隻能在此方向催化反應,前導鍊的合成無需中斷,速度較快。
與複制叉的關系
前導鍊的延伸方向與複制叉前進方向相同,因此能緊跟複制叉的移動持續延伸。與之對應的後隨鍊則因模闆方向相反,需通過不連續的岡崎片段合成。
連續性的機制
在解旋酶打開雙鍊後,前導鍊的模闆鍊(3'→5'方向)可直接為DNA聚合酶提供連續合成的條件,無需頻繁啟動新鍊合成。而後隨鍊因模闆方向問題,需多次引發RNA引物,形成不連續片段。
生物學意義
前導鍊的連續合成機制提高了複制效率,減少錯誤率。這種半不連續複制模式(前導鍊連續、後隨鍊不連續)是DNA複制的核心特征之一。
前導鍊是DNA複制中連續合成的新鍊,其方向與複制叉移動一緻,依賴DNA聚合酶的5'→3'合成能力實現高效複制。
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