108年:醫學一(1)

細胞內 DNA 複製過程中,為何需要 RNA 引子( primer )?

A提供 DNA 聚合 酶合成反應所需要的 3'-端磷酸基
B提供 DNA 聚合 酶合成反應所需要的 3'-端羥基( OH )
C提供 DNA 聚合 酶合成反應所需要的 5'-端羥基( OH )
D提供 DNA 聚合 酶合成反應所需要的 5'-端磷酸基

詳細解析

本題觀念:

DNA 複製機轉(DNA Replication Mechanism)、DNA 聚合酶特性(DNA Polymerase Characteristics)、引子(Primer)的功能。

選項分析

  • A. 提供 DNA 聚合酶合成反應所需要的 3'-端磷酸基

    • 錯誤。DNA 聚合酶合成新股 DNA 時,是將新的去氧核糖核苷酸(dNTP)加到延伸中的核酸鏈末端。這個反應需要的是末端的「3'-羥基(3'-OH)」,而不是磷酸基。磷酸基是存在於新加入的 dNTP 的 5' 端。
  • B. 提供 DNA 聚合酶合成反應所需要的 3'-端羥基( OH )

    • 正確。DNA 聚合酶(DNA Polymerase)有一個關鍵的酵素特性:它無法「從無到有」(de novo)開始合成 DNA 鏈,它只能將核苷酸加在既有的核酸鏈的 3'-OH(3 號碳上的羥基) 上。
    • RNA 引導酶(Primase)會先合成一段短的 RNA 引子(Primer),這段 RNA 引子的末端帶有一個游離的 3'-OH 基團。
    • DNA 聚合酶便利用這個 3'-OH 作為親核基團,去攻擊下一個帶入的 dNTP 的 5'-α 磷酸基,形成磷酸二酯鍵(Phosphodiester bo

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