DNA的复制和修复-1.ppt

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1、第十章DNA的复制和修复蛋白质翻译RNA转录DNA复制逆转录第一节DNA的复制——DNA指导下DNA的合成TheWatson-CrickmodelforthestructureofDNA.5353DNA的两种复制模式全保留半保留Meselson-Stahl实验1.首先使E.coli在含有唯一氮源15N的培养基中培养，合成的所有核苷酸都含有15N,具有较高的密度，它们都会整合到亲代DNA中。2.然后将E.coli转移到含有唯一氮源，但密度较低的14N培养基中培养。3.如果DNA复制是半保留复制,那么复制一轮后从E.coli细胞中分离

2、出的DNA分子应当是14N和15N各占50％的杂化分子（一条15N-DNA链和一条14N-DNA链），分子的密度处于14N和15N之间。4.在含有14N氮源介质中进行半保留复制第二轮产生的子代中分离出的DNA分子中，有一半不含有15N，表现出低密度；另一半是14N和15N各占50％的杂化DNA分子，表现出中等密度。1958，Meselson&Stahl稳定同位素15N示踪法一、DNA的半保留复制(semiconservativereplication)TheWatson-CrickmodelforDNAsemiconservativere

3、plication.DNA复制时双链解开，根据碱基互补原则，分别按照每条单链的核苷酸顺序合成新链，以组成新的DNA分子。这样每个子代DNA分子中的一条链来自亲代DNA，另一条链是新合成的，这种复制方式称为半保留复制。1.定义2.意义（1）半保留复制是双链DNA普遍的复制机制。（2）保持DNA在代谢上的稳定性，使遗传物质代代相传。DNA的复制开始于特定的位点，以复制子为单位进行复制。DNA是一些巨大的分子，其复制是从特定位点开始，还是随机启动？DNA复制时是先全部解开双链，还是一边解开一边合成？二、DNA复制的起点和单位1.复制单位（复制子

4、，replicon）真核生物染色体：多复制子人103复制子/条染色体105bp/复制子指基因组上能独立进行复制的单位。含有复制的起点，并可能含有复制的终点。原核生物染色体：E.coliDNA单复制子4106bp/复制子原核生物具复制终点，真核生物无复制终点。复制子数目及大小：AmapoftheE.colichromosome,showingtherelativepositionsofgenesencodingsomeoftheproteinsimportantinDNAmetabolism.指存在于DNA分子上100~300bp的多核苷

5、酸片段，常具有专一的核苷酸顺序，可被细胞内特异蛋白质识别，从而启动DNA的复制。2.复制起点（origin）原核生物染色体：1个复制起点真核生物染色体：多个复制起点245basepairs4个9bp序列（DnaA蛋白结合位点）3个13bp序列（富含AT,在DnaA等蛋白影响下可解开双链）大肠杆菌DNA的复制起点（OriC）3.复制眼和复制叉复制眼ReplicationofacircularchromosomeproducesastructureresemblingtheGreeklettertheta(θ).DNAreplicationi

6、neukaryotes.复制叉：生长点指DNA分子上正在进行复制的部位，此处亲本双链打开，与新合成的DNA单链形成叉状结构。AbranchpointinareplicationeyeatwhichDNAsynthesisoccurrediscalledreplicationfork.三、复制的方向性1.双向复制2.单向复制复制从一个起点向两侧进行，具两个复制叉。复制从一个起点向一侧进行，具一个复制叉。大多数生物某些原核生物3.单向复制的特殊形式：滚动环式复制例：噬菌体X174Therollingcirclegeneratesamulti

7、mericsingle-strandedtail.+-D-环式复制（取代环式复制）(例：线粒体DNA)(例：叶绿体DNA)四、复制的速度复制叉(对)移动的速度复制子复制时间/复制子E.coliDNA105bp/min4106bp40分钟真核生物1000-3000bp/min100~200Kb30~60分钟五、原核生物DNA复制的分子机制（以E.coli为例）部位：核区模板(template)：DNA分子引物(primer)：单链RNA分子（几个~十几个核苷酸）原料及能源分子：复制：dNTP(N:A,G,C,T)合成引物：NTP(N:A,

8、G,C,U)（一）参与复制的主要酶及蛋白质因子1.DNA聚合酶（DNApolymerase）催化DNA链的延长①以四种dNTP为底物②需要有模板③反应需要引物3-羟基存在④聚合方向为5→3