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时间:2019-05-09
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1、DNA的复制、突变、损伤和修复中心法则(TheCentralDogma)DNA的复制半保留复制:DNA复制过程中,两条链分别做模板各自合成一条新的DNA链,子代DNA分子中一条链来自亲代DNA,另一条链是新合成的。DNA复制的起始点:复制是从DNA分子上的特定部位开始的,这一部位叫做复制起点(ori)复制子:DNA复制从起始点开始直到终点为止,每个这样的DNA单位称为复制子复制叉:DNA分子复制是复制起始点两条链解开成单链,分别做模板各自合成其互补链所形成的Y形结构复制方向:双向复制:从原点开始在两个方向各有一个复制叉在延伸,直至与临近的复制叉汇合单向复制:复制终
2、点:环状DNA复制终点:两个复制叉进行到特殊的终止位点复制终止。有两个终止区域,需要tus基因的产物识别终止区信号序列,阻止复制叉继续前进线状DNA分子的复制终点:串联体模型DNA复制的酶学使DNA链解离的酶:解旋酶(helicase):通过ATP获能,沿5‘→3’方向解开DNA双链单链DNA结合蛋白(single-strandbindingprotein,SSB):单链DNA结合,阻止其再形成双链体状态拓扑异构酶(DNATopisomerase):催化DNA拓扑异构体相互转换,松弛超螺旋DNA聚合酶(DNApolymerase)大肠杆菌DNA聚合酶I:5'→3'D
3、NA聚合酶活性;3'→5'外切酶活性,去除错误碱基,有校对作用5‘→3’外切酶活性,去除RNA引物及修正错误碱基可水解成klenow片段和一个小片段三种大肠杆菌DNA聚合酶的特点真核细胞DNA聚合酶DNA的复制过程半不连续复制(semidiscontinuousreplication)—DNA复制过程中,先导链(leadingstrand)合成是连续的;后随链(laggingstrand)合成是先形成小片段(Okazakifragment,冈崎片段),再连接而成大片段。冈崎片段:DNA合成过程中,后随链的合成是不连续的进行的,先合成许多片段,最后各段再连接成为一条长
4、链,这些小的片段称为冈崎片段原核生物的DNA复制复制原点(OriC)245bp的DNA序列富含A-T3个13聚体的回文结构4个9聚体的重复序列重复序列紧邻启动子起到转录激活作用复制的引发—起始复合体(引发体)DnaA、DnaB、DnaC、HU、旋转酶和SSB与RNA聚合酶DNA双螺旋的解旋由多种酶来完成DNA解链酶水解ATP获能解开双链DNA单链结合蛋白保持单链结构RNA聚合酶合成引物为后随链冈崎片段的合成起引发作用;使超螺旋变为广泛的解旋状态复制的延伸先导链(leadingstrand)合成:以3’→5’亲本链为模板,由引发体合成引物,DNA聚合酶Ⅲ催化以5’→3
5、’合成一条完整的新链后随链(laggingstrand)合成:引物RNA合成→DNApolⅢ→合成冈崎片段→DNApolI切除冈崎片段上的RNA引物→由DNA连接酶连接两个冈崎片段→形成完整的DNA后随链后随链的合成E.ColiDNA复制的终止E.ColiDNA具有终止位点(ter),与蛋白质Tus结合,阻止解链酶活性而终止复制真核生物DNA复制的特点DNA复制时要克服核小体结构的空间阻碍,复制叉前进速度慢真核生物多起点复制自主复制序列(ARS),核心序列为:5′-ATTTATRTTA-3′DNA聚合酶有5种,分别负责先导链和后随链的合成真核细胞内引物酶与polA紧
6、密偶联,原核细胞引发酶和解旋酶偶联在一起形成复制体的一部分真核细胞的复制起始点和复制子的大小在不同的发育时期会发生改变真核生物在完成全部复制之前,各个起始点上DNA的复制不能再开始;DNA的延长取决于增殖细胞核抗原(PCNA)真核细胞DNA复制的终止真核细胞DNA末端的复制即端粒结构的形成端粒是一段DNA序列和蛋白质形成的复合体端粒DNA由多个串联的5-8bp寡核苷酸序列组成端粒DNA的合成端粒酶是反转录酶,由蛋白质和RNA两部分组成,它以自身的RNA为模板,在后随链模板DNA的3’OH末端延长DNA再以这种延长的DNA为模板,继续合成后随连形成端粒结构端粒的功能和
7、特点保证线性DNA的完整复制保护染色体末端不受核酸酶水解和不发生染色体的异常重组体细胞端粒酶活性低随着复制次数的增加端粒DNA逐步缩短,细胞组建停止分裂,进而进入凋亡恶性肿瘤细胞可表达端粒酶,永生分裂单链环状DNA的复制φX174噬菌体由一个单链环状DNA组成,这条链称为正(+)链;合成的互补链称为负(一)链。双链体的复制以滚环复制方式进行双链线状DNA的复制过程复制从DNA中间开始—T7噬菌体复制起始必需的三个酶:T7RNA聚合酶、T7DNA聚合酶和基因4蛋白(geneproduct4,gp4)复制由转录开始必需以RNA为引物复制从末端开始—腺病毒,以单链置换
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