DNA的双螺旋结构和半保留复制保证了DNA在进行准确复制时,将遗传物质正确地传给下一代,同时保持核酸链的严整性。但是DNA的双螺旋结构也为DNA的复制、转录、染色体的组织等各种代谢过程带来不便。例如,在DNA复制过程中,复制器前端出现DNA的高度螺旋化,这就会阻碍复制器沿着DNA链移动。为了解决这一DNA代谢过程中出现的种种构象上的问题,真核生物细胞在长期的进化过程中演化出DNA拓扑异构酶(DNA topoisomerase,Topo酶),来专门解决这一问题[ 1 ]。在这个过程中为了保持DNA的严整性,Topo酶的酪氨酸残基与新产生的DNA末端通过转酯反应形成共价键。当另一DNA链从缺口处穿过后,再通过逆向的转酯反应,恢复DNA的完整。
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