DNA复制是指DNA双链在细胞分裂以前进行的复制过程，边解旋边复制，其结果是一条双链变成两条一样的双链，每条双链都与原来的双链一样,这个过程是通过半保留复制的机制来完成的。复制的过程主要包括：引发，延伸，终止。需要的环境条件主要包括：

模板：DNA的两条链

原料：dATP、dTTP、dCTP、dGTP

酶：DNA聚合酶、解旋酶、DNA连接酶等

能量：ATP高能磷酸键

（1）引发：引发阶段是DNA复制的起始阶段，在该阶段首先DNA复制起始位点被DNA解旋酶解开形成复制叉，第二步RNA聚合酶沿滞后链模版转录一短的RNA分子，第三步前导链DNA模版上开始合成RNA引物随后DNA聚合酶将第一个脱氧核苷酸加到引物RNA的3'-OH末端复制引发的关键步骤就是前导链DNA的合成，一旦前导链DNA的聚合作用开始，滞后链上的DNA合成也随着开始。

在这个阶段需要的蛋白有：

拓扑异构酶：帮助解开复制叉前后的超螺旋结构

DNA解旋酶：解开螺旋

Rep蛋白：帮助解开双螺旋结构

单链结合蛋白：稳定单链区

引物合成酶：合成RNA引物

DNA聚合酶I：消除引物，填满裂缝

DNA聚合酶III：合成DNA

DNA连接酶：连接DNA末端

需要值得注意的是： 不论是前导链还是后随链，都需要一段RNA引物用于开始子链DNA合成。因此前导链和后随链的差别在于前者从复制起始点开始按5’—3’持续的合成下去、不形成冈崎片段、后者则随着复制叉的出现、不断合成长约2—3kb的冈崎片段。

为什么需要有RNA引物来引发DNA复制呢?这可能尽量减少DNA复制起始处的突变有关。DNA复制开始处的几个核苷酸最容易出现差错，因此，用RNA引物即使出现差错最后也要被DNA聚合酶I切除，提高了DNA复制的准确性。

（2）延伸阶段：进入此阶段的标志是DNA聚合酶III把第一个核苷酸加到引物3‘-OH端。在此阶段，DNA解旋酶在复制叉处边移动边解开DNA模版双链，复制体在DNA前导链模板和滞后链模板上移动并合成了连续的DNA前导链和由许多冈崎片段组成的滞后链。在DNA前导链合成延伸过程中主要是DNA聚合酶Ⅲ的作用。当冈崎片段形成后，DNA聚合酶Ⅰ通过其5'→3'外切酶活性切除冈崎片段上的RNA引物，同时，利用后一个冈崎片段作为引物由5'→3'合成DNA。最后两个冈崎片段由DNA连接酶将其接起来，形成完整的DNA滞后链。

在这个阶段需要的蛋白有：

DNA聚合酶III：合成DNA

引发体：由引发前体（与引发蛋白）和引发酶组成，引发体能够在后随链模板上移动，移动过程需ATP供能，移动方向与后随链合成方向相反（沿着后随链模板5’→3’方向移动），且与复制叉的移动保持同步

DNA聚合酶I：通过其5'→3'外切酶活性切除冈崎片段上的RNA引物，同时，利用后一个冈崎片段作为引物由5'→3'合成DNA。

DNA连接酶：连接两个岗崎片段

终止阶段：过去认为，DNA一旦复制开始，就会将该DNA分子全部复制完毕才终止其DNA复制。但最近的实验表明，在DNA上也存在着复制终止位点，DNA复制将在复制终止位点处终止，并不一定等全部DNA合成完毕。但对复制终止位点的结构和功能了解甚少。

如已有研究证明大肠杆菌染色体DNA具有复制终止位点，此处可以结合一种特异的蛋白质分子叫做Tus，这个蛋白质可能是通过阻止解链酶(Helicase)的解链活性而终止复制的。详细的机制还不完全清楚。

DNA复制完成后，靠拓扑酶将DNA分子引入超螺旋结构。

DNA复制的特点

半保留复制：DNA在复制时，以亲代DNA的每一股作模板，合成完全相同的两个双链子代DNA，每个子代DNA中都含有一股亲代DNA链

有一定的起始位点：DNA在复制时，需在特定的位点起始，这是一些具有特定核苷酸排列顺序的片段，即复制起始点（复制子）。在原核生物中，复制起始点通常为一个，而在真核生物中则为多个。

需要引物：DNA聚合酶必须以一段具有3'端自由羟基（3'-OH）的RNA作为引物，才能开始聚合子代DNA链。RNA引物的大小，在原核生物中通常为50～100个核苷酸，而在真核生物中约为10个核苷酸。

双向复制：DNA复制时，以复制起始点为中心，向两个方向进行复制。但在低等生物中，也可进行单向复制。

半不连续复制：由于DNA聚合酶只能以5'→3'方向聚合子代DNA链，因此两条亲代DNA链作为模板聚合子代DNA链时的方式是不同的。

参考文献王镜岩，2001，生物化学，高等教育出版社