DNA的生物合成复制1

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1、第十二章DNA的生物合成(复制)DNABiosynthesis，Replication中心法则蛋白质RNADNADNADNAclick复制传代基因表达H.Temin本章主要内容：复制的基本规律DNA复制的酶学和拓扑学变化复制的过程逆转录和其他复制方式DNA损伤（突变）与修复复制(replication)是指遗传物质的传代，以母链DNA为模板合成子链DNA的过程。亲代DNA复制子代DNA复制分子基础：碱基配对规律和DNA双螺旋结构化学本质：酶促的生物细胞内单核苷酸聚合复制的保证：各种酶和蛋白质因子的参与复制(replication)是指遗传物质的传代，以母链DNA为模板合成子链DNA的过程

2、。复制亲代DNA子代DNA复制的基本规律BasicRulesofDNAReplication第一节半保留复制semi-conservativereplication半不连续复制semi-discontinuousreplication复制方向为双向bidirectionalreplication高保真性复制highfidelity复制的特点一、半保留复制的实验依据和意义DNA生物合成时，母链DNA解开为两股单链，各自作为模板(template)按碱基配对规律，合成与模板互补的子链。子代细胞的DNA，一股单链从亲代完整地接受过来，另一股单链则完全从新合成。两个子细胞的DNA都和亲代DNA碱基

3、序列一致。这种复制方式称为半保留复制。(一）半保留复制的概念（二）半保留复制的理论设想TGGTACTGCCACTGGACCATGACGGTGACCTGGTACTGCCACTGGACCATGACGGTGACCCCACTGGGGTGACCTGGTACTGACCATGACACCATGACTGGTACTGTGGTACTGCCACTGGACCATGACGGTGACC+母链DNA复制过程中形成的复制叉子代DNA（三）子链继承母链遗传信息的几种可能方式全保留半保留混合式亲代DNA子代DNA（四）半保留复制的证明——实验细菌可以利用NH4Cl作氮源合成DNA轻链14N-DNA重链15N-DNA轻、重链D

4、NA混合半保留复制第一代DNA半保留复制第二代DNA半保留复制第三代DNA细菌在含NH4Cl的普通培养液中培养后提取DNA把细菌放在含15NH4Cl的培养液中培养若干代后提取含15N的“重”DNA把含15N-DNA的细菌放回含NH4Cl的普通培养液中培养20分钟后提取子一代DNA把含15N-DNA的细菌在含NH4Cl的普通培养液中培养40分钟后提取子二代DNA将轻链DNA和重链DNA混合把含15N-DNA的细菌在含NH4Cl的普通培养液中培养60分钟后提取子三代DNA普通培养液培养细菌的轻链DNA在密度梯度离心时区带在离心管上方子二代DNA密度梯度离心分析时有介于重带与轻带之间的中间带轻带

5、两种将轻链和重链DNA混合后密度梯度离心时在离心管中有与轻、重链对应的两条区带子三代DNA密度梯度离心分析时仍有中间带和轻带两种，以后各代DNA分子密度梯度离心结果相同，但轻带变浓而中间带逐渐被稀释。含15NH4Cl培养液培养的重链DNA在密度梯度离心时区带在离心管下方子一代DNA密度梯度离心分析时致密带介于重带与轻带之间，没有单独的重带和轻带实验结果说明子一代DNA双链中一股是15N单链，从亲代接受和保留下来的；另一股是14N单链，完全是新合成的。Messelson和Stahl的实验支持半保留复制。半保留复制的意义按半保留复制方式，子代DNA与亲代DNA的碱基序列一致，即子代保留了亲代的

6、全部遗传信息，体现了遗传的保守性。遗传的保守性是物种稳定性的分子基础，但不是绝对的。在强调遗传恒定性的同时不能忽视其变异性。二、双向复制原核生物DNA复制时，DNA从起始点(origin)向两个方向解链，形成两个延伸方向相反的复制叉，称为双向复制。复制中的放射自显影图像（眼睛状图形）（大肠杆菌DNA经放射性标记后电镜下观察结果）terA环状双链DNA及复制起始点（origin）B复制中的两个复制叉（replicationfork）C复制接近终止点(termination,ter)复制叉指的是DNA双链分成两股各自作为模板，子链沿模板延长形成的Y字形结构复制叉指的是DNA双链分成两股各自作为

7、模板，子链沿模板延长形成的Y字形结构E.coliorigin真核生物真核生物有多个染色体均需要复制，每个染色体有多个起始点，是多复制子的复制。习惯上把两个相邻起始点之间的距离定为一个复制子(replicon)。复制子是独立完成复制的功能单位。高等生物有数以万计的复制子，长度差异很大。原核生物是单复制子复制，称为复制体（replisome）。双向复制复制起点真核生物的多复制子复制5’3’oriorioriori5’3’5’