生物化学-第十四章 DNA的复制和修复.ppt

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1、基因(gene)：合成有功能的蛋白质（多肽）或RNA所必须的全部DNA顺序。第三篇基因信息的传递中心法则（thecentraldogma）：1958年提出转录翻译DNARNA蛋白质逆转录（1970年，H.Temin）中心法则表达了遗传信息在分子水平上传递的基本规律。复制转录和翻译的过程，称为基因表达。第十四章DNA的复制与修复第一节DNA的复制复制(replication):指遗传物质的传代，以母链DNA为模板合成子链DNA的过程。分子基础：碱基配对规律DNA双螺旋结构化学本质：酶促的单核苷酸的聚合。

2、半保留复制（semi-conservativereplication)半不连续复制（semi-discontinuousreplication)双向复制（bidirectionalreplication)复制的基本特点DNA复制最重要的特征是半保留复制。半保留复制(semi-conservativereplication):DNA复制时，母链双螺旋解开成两股单链，各自作为模板，按碱基配对规律，合成子链。子代双链，一股单链是从亲代完整地保留过来，另一股单链则是完全重新合成。一、半保留复制（特点1）复制叉

3、复制叉原核生物例如E.coli，是从固定的复制起始点开始，同时向两个方向进行复制称为双向复制（bidirectionalreplication）orioriori原核生物复制θ形双向复制（特点2，了解）真核生物复制复制的半不连续性（特点3，了解）原因：同一复制叉上只有一个解链方向，两股母链走向相反；但子链合成只能是5’3’方向；所以：一条链连续一条链不连续DnaA蛋白，辨认E.coli的复制起始点DnaB蛋白，即解螺旋酶，使DNA双链解开DnaC蛋白，运送和协同DnaBDnaBDnaC解链方向二、D

4、NA复制的过程（一）参与DNA复制的酶和蛋白质5.单链DNA结合蛋白（SSB）SSB作用：维持DNA单链，保护单链完整。4.引物酶（DnaG)在模板的复制起始位置，催化RNA引物的合成6.DNA拓扑异构酶（拓扑酶）拓扑酶Ⅰ、Ⅱ松弛DNA超螺旋正超螺旋、负超螺旋拓扑酶Ⅰ：切断dsDNA中一股，使DNA解链旋转不打结，适当时封闭切口，不需ATP。拓扑酶Ⅱ:无ATP，切断处于超螺旋状态的dsDNA某一部位，断端通过切口使超螺旋松弛，封闭缺口。有ATP，催化断端恢复连接，松弛状态的DNA又进入负超螺旋状态。

5、复制末期，母链与新链会互相缠绕，打结或连环，需拓扑酶Ⅱ。拓扑酶在复制全过程都有作用。7.DNA连接酶连接DNA链3’-OH末端和相邻DNA链5’-P末端，使二者生成磷酸二酯键。该催化作用需消耗ATP。连接酶只能连接碱基互补基础上的双链DNA中的单链缺口。没有连接单独存在的DNA单链或RNA单链的作用。8.RNA酶水解RNA引物9.原核生物DNApol活性DNApolⅠ：聚合酶活性，3ˊ5ˊ外切酶活性（强，即时校读）;5ˊ3ˊ外切酶活性，切除突变片段,复制过程中校读、修复、填补缺口。DNApolⅡ：聚合

6、酶活性、3ˊ5ˊ外切酶活性。功能不清，在无polⅠ，Ⅲ时起作用（参与SOS修复）DNApolⅢ：聚合酶活性,3ˊ5ˊ外切酶活性领头链、随从链的合成。真核生物的DNA聚合酶五种（αβγδε）DNA-polα：具引物酶活性。DNA-polβ：在没有其它DNA-pol时才发挥催化作用，（SOS修复）DNA-polγ：线粒体DNA(mtDNA)复制DNA-polδ：延长子链，兼具解螺旋酶的活性。（延长领头链、随从链）DNA-polε：复制中校读、修复和填补缺口起始延长终止（二）原核生物DNA复制的过程1.起

7、始：DnaA蛋白辨认、结合到复制起始点上，引起局部解链。DnaB（解螺旋酶）在DnaC协助下，解开双链，并使解开足够长度，逐步置换出DnaA。SSB（单链结合蛋白）参与进来，使DNA保持开链状态。DnaB、DnaC、DnaG和DNA的起始复制区域，形成一个复合结构，称引发体。引发体在DNA上移动，生成RNA引物。DNA解链引起下游打结或形成正超螺旋，拓扑酶Ⅱ消结或松弛螺旋。引物合成DnaADnaB、DnaCDNA拓扑异构酶引物酶OHSSB3535DNA聚合酶催化游离的脱氧核苷酸结合到新链3’末

8、端，使其不断延长。5’3’5’DNA-polDNA-polDNA-polDNA-pol2.复制延长的过程dATPdGTPdTTPdCTPdTTPdGTPdATPdCTP领头链(leadingstrand)DNA复制方向是5’3’，顺着解链方向生成的子链，其复制是连续进行的，所得到一条连续的子链。5’3’3535解链方向3535解链方向复制方向与解链方向相反，须等待解开足够长度的模板链才能继续复制，所得到一条由不连续片段组成的子链。随从链(