DNA Helicase-Polymerase Coupling in Bacteriophage DNA Replication.
DNA Helicase-Polymerase Coupling in Bacteriophage DNA Replication.
复制标题
噬菌体 DNA 复制中的 DNA 解旋酶-聚合酶偶联。
DOI：
10.3390/v13091739
复制
发表时间：
2021-08-31
期刊：
影响因子：
--
通讯作者：
Gao Y
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Lo CY;Gao Y
噬菌体长期以来一直是研究DNA复制分子机制的模型系统。在DNA复制过程中，DNA解旋酶和DNA聚合酶协同解开亲本DNA。通过对三种噬菌体复制系统的研究，总结了解旋酶和聚合酶复制DNA的机制基础。动力学数据表明，单独的聚合酶或解旋酶是对DNA的碱基配对能量敏感的被动马达。当偶联在一起时，解旋酶-聚合酶复合物能够主动解旋DNA。在T7噬菌体中，解旋酶和聚合酶正好位于复制叉上，在那里亲本DNA被分成两条子链。两个马达将两个子链拉向相反的方向，而聚合酶提供了一个分离销来分裂叉。尽管噬菌体T4复制体独立进化并含有不同的复制体组分，但其具有与T7相似的Hel-Pol偶联的机制特征。有趣的是，在基因组大小有限的噬菌体（如Φ29）中，DNA聚合酶本身可以形成隧道样结构，它包围DNA模板链，并在不存在解旋酶的情况下促进链置换合成。对噬菌体复制的研究为细菌、古细菌和真核生物系统中更复杂的复制系统以及RNA病毒中的RNA基因组复制提供了启示。
Bacteriophages have long been model systems to study the molecular mechanisms of DNA replication. During DNA replication, a DNA helicase and a DNA polymerase cooperatively unwind the parental DNA. By surveying recent data from three bacteriophage replication systems, we summarized the mechanistic basis of DNA replication by helicases and polymerases. Kinetic data have suggested that a polymerase or a helicase alone is a passive motor that is sensitive to the base-pairing energy of the DNA. When coupled together, the helicase–polymerase complex is able to unwind DNA actively. In bacteriophage T7, helicase and polymerase reside right at the replication fork where the parental DNA is separated into two daughter strands. The two motors pull the two daughter strands to opposite directions, while the polymerase provides a separation pin to split the fork. Although independently evolved and containing different replisome components, bacteriophage T4 replisome shares mechanistic features of Hel–Pol coupling that are similar to T7. Interestingly, in bacteriophages with a limited size of genome like Φ29, DNA polymerase itself can form a tunnel-like structure, which encircles the DNA template strand and facilitates strand displacement synthesis in the absence of a helicase. Studies on bacteriophage replication provide implications for the more complicated replication systems in bacteria, archaeal, and eukaryotic systems, as well as the RNA genome replication in RNA viruses.
登录
查看更多内容
影响因子：
56.9
作者：
Gao, Yang;Cui, Yanxiang;Yang, Wei
通讯作者：
Yang, Wei
影响因子：
5.9
作者：
Hatfull, Graham F.;Hendrix, Roger W.
通讯作者：
Hendrix, Roger W.
DOI：
10.4161/bact.1.1.14942
发表时间：
2011-01-01
期刊：
Bacteriophage
影响因子：
--
作者：
Clokie, Martha Rj;Millard, Andrew D;Heaphy, Shaun
通讯作者：
Heaphy, Shaun
DOI：
10.1085/jgp.36.1.39
发表时间：
1952-05
期刊：
The Journal of general physiology
影响因子：
--
作者：
HERSHEY AD;CHASE M
通讯作者：
CHASE M
影响因子：
4.8
作者：
Hogg, Matthew;Aller, Pierre;Doublie, Sylvie
通讯作者：
Doublie, Sylvie