第34章dna的复制和修复

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1、？Reolication＆RepairofDNAChapter34DNA的复制和修复核酸代谢10/7/20211（一）DNA是生物遗传的物质基础——遗传信息的载体遗传信息以密码的形式编码在DNA分子上，表现为特定的核苷酸排列顺序——三联体密码。一、基因信息的传递10/7/20212（二）中心法则DNARNAproteinreplicationtranscriptionreversetranscriptiontranslationreplication10/7/2021310/7/20214二、DNA

2、的复制（一）DNA的存在形式染色体与质粒严紧控制质粒单拷贝质粒：每个细胞内只有一个或少数几个拷贝松弛控制质粒多拷贝质粒：每个细胞内含有许多拷贝（20以上）10/7/2021510/7/2021610/7/2021710/7/2021810/7/20219以亲代DNA为模板产生子代DNA的过程最初→半保留复制（semiconservationreplication）进一步研究:半保留复制为半不连续复制（semidiscontinuousreplication）（二）DNA复制DNA的自我复制10/7/

3、202110DNA复制，双螺旋解开成单链，合成新的互补链子代细胞出现新的DNA双链其中一股单链是从亲代完整地接受另一股单链完全重新合成，且按碱基配对原则互补1、半保留复制意义：保持DNA在代谢上的稳定性1953，Watson、Crick10/7/2021112、DNA半保留复制的证据氮同位素示踪试验、放射自显影法（1958，Meselson、Stahl）10/7/20211210/7/202113（三）DNA复制的起点(origin)和方式复制子：控制复制起始（origin）终止复制（terminu

4、s）复制子(replicon)：基因组能独立进行复制的单位原核生物：DNA环形，1个复制起点真核生物：DNA线形，多个复制起点10/7/202114复制方式双向复制(bi-directional)：大多数复制从起点开始向2个方向复制2个复制叉(replicationfork)单向复制(unidirectional)：少数复制从起点向1个方向复制1个复制叉或生长点(growingpoint)10/7/20211510/7/20211610/7/20211710/7/202118（四）DNA复制的酶系1

5、、解旋解链酶：1）拓扑异构酶（Topo，解超螺旋酶）：解开DNA超螺旋2）解链酶（解螺旋酶）：解开碱基间氢键，形成2股单链3）单链DNA结合蛋白（SSB）：结合单股DNA，阻止DNA复性2、引物酶：合成小段RNA引物，用于DNA聚合酶延长子链10/7/202119Topo解开超螺旋TopoⅠDNA单链断裂、重新连接每次只作用于一条链（催化瞬时的单链的断裂和连接）不需要能量辅因子（ATP、NAD）E.Coli：ω蛋白大白鼠肝：切割-封闭酶（nicking-closingenzyme）10/7/2021

6、20TopoⅡ同时断裂、连接双链DNA需要ATP、NAD亚类：DNA旋转酶（DNAgyrase）：原核；引入负超螺旋，复制中起重要作用转变超螺旋DNA（正、负超螺旋）：原核、真核无超螺旋的松弛形式（relaxedform）10/7/202121TopoⅠ：切开DNA中的一条链，与另一条链解缠绕或再缠绕→连接TopoⅡ同时切开DNA双链解旋或再螺旋→连接10/7/202122本质：切断DNA磷酸二酯键改变DNA的链环数，再连接兼具DNA内切酶、连接酶的性质断裂、连接反应相互耦联不能连接事先已经存在的断

7、裂DNA10/7/20212310/7/20212410/7/202125解链酶、SSB的作用解链酶（helicase，解螺旋酶）：断裂互补碱基间的氢键，使DNA双链分离形成“复制叉”单链DNA结合蛋白（SSB）：结合于解开的DNA单链，防止双螺旋再形成（阻止DNA复性）10/7/202126引物酶：合成RNA引物DNA聚合酶：只能延长子链（不能从头合成）子链的合成必须有5’端核苷酸引物存在引物由引物酶催化合成，引物酶——特殊的RNA聚合酶引物：小段RNA，在此基础上，DNA聚合酶延长子链10/7/

8、2021273、DNA聚合酶（DNApolymerase）：延长子链DNA聚合酶不能从头合成子链，只能延长DNA聚合酶：多种类、多种活性10/7/20212810/7/2021291）DNA聚合反应条件（1）底物dNTP（dATP，dGTP，dCTP，dTTP）（2）聚合酶（3）模板单链的DNA母链（4）引物寡核苷酸引物（RNA)（5）其他：解链酶，解旋酶，单链结合蛋白，连接酶10/7/2021302）聚合机制（1）DNA聚合酶：5′→3′的聚合活性需引物链10/7/