半连续DNA复制理论

在生物细胞中，DNA复制由包含多个DNA聚合酶的复合物（称为复制复合体）完成。DNA复制为半连续方式：DNA聚合酶连续合成DNA的一条（引导）链，另一条（滞后）链则不连续合成。在复制复合体中，滞后链聚合酶的复杂动力学导致短暂时的片段形成，称为Okazaki片段，以及它们之间的间隙。尽管半连续复制在生物学中广泛存在，但其细节特征仍鲜有了解。在本工作中，我们构建了一个框架来考察半连续复制，通过纳入滞后链聚合酶的随机动力学。我们计算Okazaki片段和间隙的大小分布，发现聚合酶的脱落在塑造它们方面具有重要意义。我们将该方法应用于T4噬菌体复制系统的前期实验，识别了支配聚合酶动力学的关键参数。这些结果表明，滞后链聚合酶与预合成的Okazaki片段的碰撞是其从滞后链上脱落的主要原因。