《DNA的复制与转录》PPT课件

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1、DNA的复制与转录DNA的复制过程中心法则中心法则的主要内容中心法则的补充和再思考逆转录RNA模板蛋白质的自身构象调控DNA的半保留复制实验证据15N标记DNA的复制正在复制的DNA观察半保留复制的定义DNA复制过程中，双链解开成两条单链，然后分别以两条单链为模板在DNA聚合酶催化下，合成两条与模板互补的单链，新合成单链与模板链相互配对形成DNA双螺旋分子，子代DNA含有一条亲代DNA链和一条新合成链，称半保留复制DNA复制的起始和复制方向复制子基因组中独立进行复制的最小单位，称复制子一个复制子应包含复制起点、复制终点复制起点D

2、NA上的特定序列，一般含较多的A/T对，反向重复，具有进化保守性有特殊的蛋白质识别起始序列一般原核生物只有一个复制起点，而真核生物的染色体有多个复制起点对于原核生物的质粒，复制起点的性质与其拷贝数相关复制方向大多数生物的复制是双向的，接近对称的现在认为应该存在复制终点DNA复制的一般过程DNA双螺旋的打开拓扑异构酶解除DNA的超螺旋拓扑异构酶I，断裂并重连接一条DNA单链，不消耗ATP拓扑异构酶II，断裂并重连接两条DNA单链，在引入超螺旋时耗能DNA解旋酶将DNA双链打开每解开1对碱基需要水解2ATP解旋酶的ATP酶活性必须有

3、DNA单链的存在转录激活作用在复制开始前由RNA聚合酶，合成一小段RNA分子作用主要在于分离DNA双链少数情况，这段分子可以加成后形成复制引物（ColE质粒）单链DNA与单链结合蛋白（SSB）作用，避免重新闭合或酶解不能帮助解旋原核SSB有协同效应，真核一般没有DNA复制的引发参与复制引发体形成的蛋白因子DNA解链所需的因子（前述）i蛋白、n、n’、n’’蛋白dnaB、dnaC蛋白引发酶（引物合成酶）引发过程n、n’、n’’蛋白与DNA单链结合dnaB与6个dnaC组成复合体复合体通过i蛋白与n、n’、n’’蛋白组成引发前体引发

4、前体与引发酶组成引发体引发体沿模板链5’3’移动移动到一定位置，即开始合成RNA引物，一般几个到十几个核苷酸，合成方向也是5’3’随着复制体的移动，新的DNA双链产生，形成复制叉结构，双向复制的复制叉，形成大致对称的结构。DNA的半不连续复制新生成DNA的合成方向始终是5’3’的，DNA的双链却是反向平行的，这就产生了其中一条DNA单链的复制方向与复制叉移动方向相反的问题实验证明：复制方向与复制叉移动方向相反的DNA单链，并不是连续合成的，而是先形成一些小的、不连续的DNA片断，再通过DNA连接酶连接起来。这些片断称为冈崎

5、片断，这样的复制方式称为半不连续复制。连续合成的DNA链一般称前导链，不连续合成的DNA链称滞后链。冈崎片断产生的原因引发体先在前导链上合成一段引物，后转移到滞后链复制叉移动一段距离后，在滞后链模板上的引物酶合成出引物，DNA聚合酶结合，开始延伸DNA，由于方向与复制叉移动方向相反，延伸一段距离后，DNA聚合酶与DNA分离。由于复制叉不断移动，滞后链不断合成引物，上述过程不断重复，形成冈崎片断原核冈崎片断一般1000~2000bp、真核冈崎片断一般100-200bpDNA聚合酶大肠杆菌一般有3种DNA聚合酶，分别称为DNA聚合酶

6、I、II、III，分别行使不同的功能，DNA的复制主要由DNA聚合酶III催化DNA聚合酶I：多功能酶，需Mg2+、Zn2+5’3’核苷酸聚合作用，以四种脱氧核苷三磷酸为原料，需要单链模板，必须有引物游离3’-OH存在3’5’核酸外切酶作用，校对作用。3’5’焦磷酸解作用5’3’核酸外切酶作用。切除引物、损伤修复磷酸盐与焦磷酸基的交换DNA聚合酶III7种亚基构成全酶功能与DNA聚合酶I相似，但活性更高亚基为催化亚基，亚基具有校对功能，、、构成核心酶亚基为引物识别和模板定位亚基，全酶结合后释放亚基使酶可以利

7、用长的DNA单链、亚基称为延长因子DNA聚合酶II没有5’3’核酸外切酶作用其他参与DNA复制的酶DNA连接酶：催化相邻的核苷酸之间3’，5’磷酸二酯键的形成，以NADH或ATP供能尿嘧啶糖苷酶、dUTP酶、AP核酸内切酶DNA复制的准确性的保障DNA聚合酶的校对作用引物的切除和空缺修补未配对单链的切除真核DNA复制与原核的对比五种DNA聚合酶：、、、、。相当于原核的聚合酶III,在DNA的延伸中起作用。核小体的“全保留复制”：前导链保有全部的原核小体，滞后链则全部重新合成末端问题：端粒其他DNA复制方式滚环

8、复制：单向复制的一种特殊形式单链开环开环后，5’端游离，或固定在膜上以完整的环DNA为模板，在单链DNA的3’-OH端延伸，推动环一边滚动一边分离出线状的DNA单链，直到重新合成出完整的DNA分子线状DNA单链再复制环化多重DNA复制一次复制结束前，下一次复制即