果蝇的整个基因组包含1.65×108个碱基对,如果复制仅靠单一一个复制叉复制,复制速度为每秒30个碱基对,计算整个基因组至少需要多少时间? (a)复制在一个双向起点开始。 (b)复制在2000个双向起点处起始。 (c)在早期胚胎阶段速度最快,只需5至6分钟,此时必需的起始点至少要多少?
正确答案:(a)首先你必须假设全部基因组是一个大的线型的DNA分子(事实并非如此,但这样的假设使问题易于解答),同时假设复制的起始区域在该染色体的中部,因为复制叉向相反的方向移动,每秒钟将会复制60个碱基时,复制全部基因组所需要的时间为:1.65×108碱基对/60碱基对S-1=2.75×106S=764h=32days
(b)假设2000个双向复制起点,等距离地沿DNA分子分布,同时在所有的起点同时开始复制,于是每一个复制叉复制了最大量的DNA,该速度为:2000×2×30碱基对/秒=1.2×105碱基对/秒。复制全部基因组所需要的时间为:1.65×108碱基对/1.2×105碱基对S-1=1375s=23min
(c)再次假设原点等同分布,所有原点同时开始复制所需的速度为:1.65×108碱基对/300s=5.5×105碱基对S-1由于两个复制叉移动的总速度为60碱基对/秒。5.5×105碱基对S-1/60碱基对S-1=9170(起始点)所以为了在5min内完成复制,大约需要9170个起始点。
(b)假设2000个双向复制起点,等距离地沿DNA分子分布,同时在所有的起点同时开始复制,于是每一个复制叉复制了最大量的DNA,该速度为:2000×2×30碱基对/秒=1.2×105碱基对/秒。复制全部基因组所需要的时间为:1.65×108碱基对/1.2×105碱基对S-1=1375s=23min
(c)再次假设原点等同分布,所有原点同时开始复制所需的速度为:1.65×108碱基对/300s=5.5×105碱基对S-1由于两个复制叉移动的总速度为60碱基对/秒。5.5×105碱基对S-1/60碱基对S-1=9170(起始点)所以为了在5min内完成复制,大约需要9170个起始点。
答案解析:有
![](/editor/images/201705/qrcode_for_gh_573e2a458573_258.jpg)
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