DNA复制是半保留式的

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1、16DNA复制12.1DNA复制是半保留式的12.2DNA复制是双向进行的12.3DNA聚合酶III催化复制叉处的聚合反应12.4DNA聚合酶III同时催化两条链的合成12.5复制叉移动需要多蛋白复合物12.6DNA复制起始于细菌染色体上的唯一的一个部位12.7DNA复制终止于ter区12.8DNA复制的其它方式12.9损伤的DNA可以修复遗传中心法则DNA复制RNA复制转录逆转录翻译蛋白质Meselson-Stahl实验：1、使E.coli在含有唯一氮源15N（15NH4Cl）的培养基中培养，合成的所有核苷酸都含有

2、15N，具有较高的密度，都整合到亲代DNA中。2、将生长在15NH4Cl培养基的E.coli转移到含有唯一氮源，但密度较低的14N（14NH4Cl）培养基中培养。培养两代，并分别取每一代的DNA进行密度梯度离心。12.1DNA复制方式是半保留式首先在15NH4Cl培养基中培养然后转到14NH4Cl培养基中培养只在15NH4Cl中培养只在14NH4Cl中培养14N对照系统15N对照系统第一代第二代提取DNA，进行密度梯度超离心E.coli细胞用15N标记的亲本DNA14N中第一次复制14N中第二次复制实验结果表明DNA

3、复制是半保留复制（a）密度梯度离心的DNA带（b）对应于左侧DNA带的解释Meselson-stahl实验从前面图可以看出，在含有14N氮源介质中培养一代的DNA经密度梯度离心后，DNA带位于在15N培养基中的DNA带的上面。在含有14N氮源介质中培养两代后的DNA经密度梯度离心后，出现两条带，第一条带位置与培养一带的DNA带相同，另一条DNA带位于第一条带上面，说明第二条带密度更轻。实验结果充分说明DNA复制是半保留复制。两种复制模式（a）单向复制模式（b）双向复制模式12.2DNA复制是双向进行的大肠杆菌染色体D

4、NA双向复制模式复制起点复制叉复制叉真核生物DNA复制有多个复制起点，同时双向复制DNA合成时，核苷酸是通过酶催化加到一个正在延伸的DNA链上，这种酶要求一条完整的DNA链作为模板，去合成一条互补链，所以这样的酶叫做DNA指导的DNA聚合酶。ArthurKornberg（斯坦福大学医学院教授）等人从1955年开始寻找合成DNA的酶。于1956年在大肠杆菌的提取液中发现了DNA聚合酶。Kornberg发现的DNA聚合酶就是现在的DNA聚合酶I，是分子量为109,000的一条多肽链，具有聚合活性及3ˊ-5ˊ外切酶活性，还

5、有5ˊ-3ˊ核酸酶活性。以后又陆续发现了功能不同的另外几种DNA聚合酶，下表归纳了到目前为止从大肠杆菌和哺乳动物中发现的DNA聚合酶的基本特征。12.3DNA聚合酶III催化复制叉处的聚合反应见P414；其中；Klenow片段：PolIII的结构和功能，见P416聚合反应的基本过程都是通过新合成的链的3ˊ-OH对进入的新的核苷三磷酸（用dNTP）的磷进行亲核攻击，导致磷酯键断裂，结果在链的3ˊ末端加上了一个新的核苷酸，即延长了一个核苷酸。释放出的焦磷酸经焦磷酸酶水解有利于聚合反应的进行双重核对功能：①DNA聚合酶的

6、选择作用；②3’-5’外切酶的校对作用。右图为“酶对底物的专一性的校正反应”。[详见P414—415]由于DNA的两条模板链是反平行的，又因为DNA总是沿5ˊ→3ˊ方向合成，即两条新链是沿着相反方向合成。换句话说，就是一条子链的合成方向与复制叉移动的方向一致，该子链称为前导链；而另一条子链与复制叉移动的方向相反，这条链称之为滞后链，但也是通过通过5ˊ→3ˊ方向聚合形成的。12.4.1在滞后链中DNA的合成是不连续的根据岗崎实验，可以确定复制叉的一个“杈”（前导链）是沿5ˊ-3ˊ方向连续合成的，而另一条链（滞后链）是通

7、过岗崎片段方式不连续合成的。连续和不连续合成的结合使得复制叉整体向一个方向延伸。12.4DNA聚合酶III同时催化两条链的合成岗崎片段复制叉移动方向先导链滞后链DNA聚合酶III同时催化两条链的合成前导链和滞后链的合成12.4.2每个岗崎片段的合成开始于一个RNA引物不连续合成解释了滞后链是怎样合成的，但不能解释每个岗崎片段是怎样开始合成的。DNA聚合酶III不能从头开始进行聚合反应，它只能将核苷酸加到已有的多核苷酸链上。所以为了合成滞后链，需要在复制叉处合成一系列的短的RNA引物。每个RNA引物都是与滞后链模板部分

8、互补的，而且在DNA聚合酶III催化下从引物3ˊ端延伸形成岗崎片段。RNA引物是通过引发酶合成的，引发酶是一个称为引发体的大的复合物中的成分，引发体还包括使DNA解旋的解旋酶和其它的一些辅助蛋白。引发酶每秒钟催化一个大约长10个核苷酸的RNA引物的合成。由于复制叉移动的速度大约为每秒1000个核苷酸，所以大约每1000个核苷酸就要合成一个RNA