分子生物学：DNA的复制ppt课件.ppt

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1、第二章染色体与DNA遗传物质的分子结构和性质基因组和染色体DNA的复制DNA损伤与修复重组和转座DNA的复制复制的本质是在模板指导下的核酸合成反应，模板和新生链是相同类型的核酸。第一节半保留复制的验证半保留模型(semioconservetivemodel)全保留复制模型(conservetivemodel)分散模型(Dispersivemodel)。ThreeHypothesesofReplication半保留复制的验证实验一、Meselson-Stahl实验(1958)MatthewMeselsonFranklinW

2、.Stahl“Heavy”DNA“Hybrid”DNA“light”DNA“Hybrid”DNA半保留复制模板原则特点亲代的DNA双链，每股链都可作为模板按碱基配对原则指导新链的合成合成的两个子代DNA分子碱基顺序与亲代分子完全一样一条链来自于亲代的DNA链，另一条链是新合成的链DNAReplicationModels第二节复制的半不连续性目前尚未发现催化3`--5`方向合成的DNA聚合酶1968年，冈崎（Okazaki）实验——3H-dT30sec在DNA连接酶基因缺陷的突变体中，即使在较长的脉冲标记时间（如图，1mi

3、n）条件下，仍然有DNA短片段的累积。冈崎实验中的假象E.colidUTPase，它能使dUTP变成dUMP，dUMP是不能作为DNA合成的底物，这样它就不再能加入DNA中。尿嘧啶N-糖苷酶（uracilN-glycosylase），它可以切断混合尿苷的糖苷键，形成无Pu和Py位点（apurinicorapyrimidinic，AP），再由AP内切酶在AP位点切出一个缺口，进一步进行切除修复。冈崎实验中有U插入，导致被尿嘧啶N-糖苷酶切割而后断裂，故前导链为片段。在dut-突变体（dUTPase缺失）中冈崎片段比在dut

4、+中为短。这是因为U掺入机会增加；在ung-（尿嘧啶N-糖苷酶缺失）突变体中，新合成的DNA约有一半由片段组成。因为尿嘧啶N-糖苷酶缺失，不会切除U的糖苷链，也就不会出现AP位点，所以碱沉淀时不易断裂，从而保持了半不连续的原貌。在dut-,ung-双突变体中，结果和实验（2）相同，更进一步证实了此推测。以下实验证实了这个解释：5’5’3’3’5’5’3’3’5’5’3’3’前导链尾随链岗崎片段1000—2000个核苷酸半不连续复制第三节复制机制一、双链是如何打开的？330K六聚体又称为双螺旋去稳定蛋白（helixdest

5、abilizingprotein）由177个aa组成在E.coli中以四聚体存在，分子量为74KDa在原核中SSB与DNA结合表现出协同效应。（若1stSSB结合能力为1，则2nd结合能力为1000.）SSB之间的相互作用；第一个SSB和DNA的结合改变了DNA的结构。二、如何打开超螺旋？I型拓扑异构酶II型拓扑异构酶三、3‘－OH是如何形成的？引物RNA作为引物(primer)RNA引物的大小原核生物:通常为50～100个核苷酸真核生物:约为10个核苷酸RNA引物的顺序与其模板DNA的碱基顺序相配对引发酶是dnaG基因

6、的产物，是一个60kD的单链多肽(比RNA聚合酶小得多)。引发酶是仅用于特定环境下的RNA聚合酶，仅用于合成DNA复制所需短的线状RNA引物DnaG引发酶与复制复合物短暂结合，通常合成11-12碱基的引物。引物以序列pppAG开始，相对应于模板上的3`-GTC-5`。有些系统使用DnaG引发酶的代替物。例如在噬菌体G4中，用DnaG引发，而噬菌体M13用细菌RNA聚合酶引发。在大肠杆菌中有两种类型的引发反应：以细菌的复制原点命名的oriC系统，涉及复制叉上DnaG引发酶和蛋白质复合物的相互作用。以噬菌体ΦX174命名的Φ

7、X系统，需要被称为引发体(Primosome)的蛋白质复合体。在真核生物中，由DNA聚合酶α/引发酶和起始复合物结合，合成一条长为10个碱基的RNA和紧缩的20～30个碱基组成的DNA（iDNA）作为引物起始复制。DNA在复制时，需在特定的位点起始，这是一些具有特定核苷酸排列顺序的片段，即复制起始点。细菌的OriC结构特点：串联重复序列(tandemrepeat):A-T回文结构(palindrome)四、复制起始点、复制子、复制方向（1）、复制起始点(OriC)A-AC-TATTA-AC-TATTDnaAE.colio

8、riC复制起始区的结构特点是：富含A－T，这可能和双链易于解开起始复制有关；含有多个回文结构（9－14个GATC）8个GATC较保守,GATC中的“A”已甲基化;具有4个反向重复顺序，作为蛋白结合位点；此顺序的右侧毗邻区域有两个起动子，其可能的作用是：①转录产生引物；②产生复制必要的蛋白；③产生调节功能的RNA；④起