DNA的半保留复制课件.ppt

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1、34DNA的复制和修复DNAreplicationandrepairDNA的复制DNA的半保留复制DNA复制的起点和方式DNA聚合反应有关的酶DNA的半不连续复制DNA复制的过程真核生物DNA的复制DNA的损伤和修复DNA的突变本章内容中心法则①原核生物和真核生物在细胞周期的一定阶段整个染色体组都将发生精确的复制，随后以染色体为单位把复制的基因组分配到两个子代细胞中去。②染色体以外的遗传因子如细菌的质粒、真核生物的细胞器，它们的复制或是受染色体的控制或是不受染色体的控制。③  病毒是具有感染能力的生物因子，他们在侵入细胞后即能进行复制。34.1DNA的复制34.1.

2、1DNA的半保留复制Watson和Crick提出的DNA双螺旋复制模型DNA的半保留复制实验1：1958年Meselson和Stahl利用氮的同位素15N标记大肠杆菌DNA，首先证明了DNA的半保留复制。E.coli，15NH4Cl为唯一氮源，培养12代，从而使所有E.coliDNA标记上15N。15N-DNA比14N-DNA的密度大。氯化铯密度梯度离心DNA的半保留复制亲代F115NDNA的半保留复制F2DNA的半保留复制DNA的半保留复制实验2：1963年Cairns用放射自显影（autoradiograph）的方法第一次观察到完整的正在复制的大肠杆菌染色体DN

3、A.3H-dTTP标记大肠杆菌DNA，经过将近两代时间溶菌酶消化细胞壁放射自显影DNA的半保留复制ABcDNA的半保留复制DNA的半保留复制Daughterstrand(H3+H3)Parentsstrand(H3+H)图像解读34.1.1DNA复制的起点和方式基因组能进行复制的单位称为复制子（replicon）。每一个复制子都含有控制复制起始的起点（origin）,可能还有一个终止复制的终点（terminus）。复制叉（replicationfork）DNA复制的起点和方式真核生物DNA是多复制子(multireplicon)用遗传学和生物化学的方法可以确定大肠杆

4、菌染色体DNA的复制起点在基因图谱上的位置。DNA复制的起点和方式DNA的不同复制方式Rollingcircle(φX174)DNA的不同复制方式34.1.3DNA聚合反应有关的酶多种DNA聚合酶(polymerase)和DNA连接酶(ligase)34.1.3.1DNA的聚合反应和聚合酶DNA聚合酶催化的反应n1dATPdAMP+n2dGTPdGMP++DNA聚合酶-----DNA+(n1+n2+n3+n4)PPin3dCTPdCMP+n4dTTPdTMP链的延长链的延长DNA（RNA）的合成需要模板。切口（nick）缺口(gap)DNA聚合酶的反应可以利用双链作

5、为模板和引物，也可利用单链DNA作为模板和引物。图34-12（自读）DNA聚合酶催化的反应DNA聚合酶的反应特点：①以四种脱氧核糖核苷酸作为底物；②反应需要接受模板的指导；③反应需要有引物3'-羟基存在；④DNA链的生长方向为5'-3';⑤产物DNA的性质与模板相同。34.1.3.2大肠杆菌DNA聚合酶DNA聚合酶Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ。DNA聚合酶Ⅰa.通过核苷酸聚合反应，使DNA链沿5‘→3’方向延伸(DNA聚合酶活性)；b.有3'端水解DNA链（3'→5'核酸外切酶活性）；c.有5‘端水解DNA链的活性（5’→3'核酸外切酶的活性）；d.有3'端使DNA链发生焦磷

6、酸解；e.无机焦磷酸盐与脱氧核糖核苷酸磷酸之间的焦磷酸交换。N---核酸外切酶(5'→3')核酸外切酶(3'→5')聚合酶----CDNA聚合酶Ⅰ*DNA聚合酶只允许底物与模板之间形成Watson-Crick类型的碱基配对.*错配的碱基由DNA聚合酶的3'-5'核酸外切酶活性切除单链DNA的3'末端核酸。校对作用可使掺入核苷酸的错误率降低100倍以上.(doublecheck)*DNA聚合酶Ⅰ速度太慢，持续合成能力低，许多基因突变都会影响DNA的复制，但都与它无关.DNA聚合酶ⅠDNA聚合酶Ⅱ有聚合酶活性，3'-5'核酸外切酶活性，但无5'-3'核酸外切酶活力DNA

7、聚合酶Ⅲ由多个亚基组成，是大肠杆菌内真正负责从新合成DNA的复制酶（replicase）.大肠杆菌DNA聚合酶大肠杆菌三种DNA聚合酶的性质比较DNA聚合酶ⅠDNA聚合酶ⅡDNA聚合酶Ⅲ结构基因polApolBpolC不同种类亚基数1≥7≥10相对分子质量103000880008300003’→5’核酸外切酶活力+++5’→3’核酸外切酶活力+--功能切除引物，修复修复复制DNA聚合酶Ⅲ的结构：α：3’-5’聚合ε：3’-5’外切θ：组建DNA聚合酶Ⅳ和Ⅴ：1999年发现涉及DNA的错误倾向修复（errorpronerepair）34.1.1DNA连接酶催化双链