複製因子

複製因子，有一個複製起始點並能促進DNA分子複製的DNA序列。

複製因子的合成由DNA聚合酶Ⅲ所催化，然而，DNA必須由螺旋酶在複製叉處邊移動邊解開雙鏈。這樣就產生了一種拓撲學上的問題:由於DNA的解鏈，在DNA雙鏈區勢必產生正超螺旋，在環狀DNA中更為明顯，當達到一定程度後就會造成複製叉難再繼續前進，從而終止DNA複製。但是，在細胞內DNA複製不會因出現拓撲學問題而停止。有兩種機制可以防止這種現象發生:[1]DNA在生物細胞中本身就是超螺旋，當DNA解鏈而產生正超螺旋時，可以被原來存在的負超螺旋所中和;[2]DNA拓撲異構酶Ⅰ要以打開一條鏈，使正超螺旋狀態轉變成鬆弛狀態，而DNA拓撲異構酶Ⅱ(旋轉酶)可以在DNA解鏈前方不停地繼續將負超螺旋引入雙鏈DNA。這兩種機制保證了無論是環狀DNA還是開環DNA的複製順利的解鏈，再由DNA聚合酶Ⅲ合成新的DNA鏈。前已述及DNA生長鏈的延伸主要由DNA聚合酶催化，該酶是由7種蛋白質(多肽)組成的聚合體，稱為全酶。全酶中所有亞基對完成DNA複製都是必需的。α亞基具有聚合功能和5'→3'外切酶活性，ε亞基具有3'→5'外切酶活性。另外，全酶中還有ATP分子它是DNA聚合酶Ⅲ催化第一個脫氧核糖核苷酸連線在RNA引物上所必需的，其他亞基的功能尚不清楚。
在DNA複製叉處要能由兩套DNA聚合酶Ⅲ在同一時間分別進行複製DNA前導鏈和滯後鏈。如果滯後鏈模板環繞DNA聚合酶Ⅲ全酶，並通過DNA聚合酶Ⅲ，然後再折向與未解鏈的雙鏈DNA在同一方向上，則滯後鏈的合成可以和前導鏈的合成在同一方向上進行。
這樣，當DNA聚合酶Ⅲ沿著滯後鏈模板移動時，由特異的引物酶催化合成的RNA引物即可以由DNA聚合酶Ⅲ所延伸。當合成的DNA鏈到達前一次合成的岡崎片段的位置時，滯後鏈模板及剛合成的岡崎片斷便從DNA聚合酶Ⅲ上釋放出來。這時，由於複製叉繼續向前運動，便產生了又一段單鏈的滯後鏈模板，它重新環繞DNA聚合酶Ⅲ全酶，並通過DNA聚合酶Ⅲ開始合成新的滯後鏈岡崎片段。通過這樣的機制，前導鏈的合成不會超過滯後鏈太多(最後只有一個岡崎片段的長度)。而且，這樣引發體在DNA鏈上和DNA聚合酶Ⅲ以同一速度移動。
按上述DNA複製的機制，在複製叉附近，形成了以兩套DNA聚合酶Ⅲ全酶分子、引發體和螺旋構成的類似核糖體大小的複合體，稱為DNA複製體(replisome)。複製體在DNA前導鏈模板和滯後鏈模板上移動時便合成了連續的DNA前導鏈和由許多岡崎片段組成的滯後鏈。在DNA合成延伸過程中主要是DNA聚合酶Ⅲ的作用。當岡崎片段形成後，DNA聚合酶Ⅰ通過其5'→3'外切酶活性切除岡崎片段上的RNA引物，同時，利用後一個岡崎片段作為引物由5'→3'合成DNA。最後兩個岡崎片段由DNA連線酶將其接起來，形成完整的DNA滯後鏈。