第四章+DNA的生物合成.doc

《第四章+DNA的生物合成.doc》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、第四章DNA的生物合成DNA复制的特点1、半保留复制2、复制的起始，方向与速度3、半不连续复制4、DNA聚合酶催化，多种蛋白质参与一、半保留复制P514半保留复制——DNA在复制时，以亲代DNA的每一条链为模板，按碱基互补原则，分别合成新链，每个子代DNA中都含有一条亲代DNA链。三种可能的DNA复制机制二、复制的起始，方向与速度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，即复制起始位点(origin)。复制起始位点序列特征：富含AT，具有复制起始蛋白识别的区域。·独

2、立完成复制的功能单位称为复制子(replicon)。·DNA复制的起始，必须以一段具有3’端自由羟基（3’-OH）的RNA作为引物(primer)，RNA引物的序列与模板DNA的碱基顺序相配对。·DNA复制大多为双向等速复制。三、半不连续复制·DNA聚合酶只能以5’→3’方向聚合子代DNA链，即模板DNA链的前进方向必须是3’→5’。·复制时，1条链的前进方向与复制叉打开方向是一致的，可连续合成，称为先导链(leadingstrand)，另一条链的前进方向与复制叉打开方向相反，不能连续复制，称为滞

3、后链(laggingstrand)。所以DNA的复制是半不连续复制。·滞后链的复制过程:先以片段的形式合成冈崎片段，多个冈崎片段再连接成完整的链。四、DNA聚合酶催化，多种蛋白质参与（一）、DNA聚合酶（DNApolymerase，DNApol）活性：1.5®¢3¢的聚合酶活性聚合反应：底物－－dNTP2.核酸外切酶活性DNA聚合酶的核酸外切酶活性3¢®5¢外切酶活性能辨认错配的碱基对，并将其水解。5¢®3¢外切酶活性切除突变的DNA片段与冈崎片段中的引物。DNA聚合酶的种类·在原核生物中，目前发

4、现的DNA聚合酶有三种，DNA聚合酶Ⅰ（polⅠ），DNA聚合酶Ⅱ（polⅡ），DNA聚合酶Ⅲ（polⅢ）。参与DNA复制的主要是polⅢ和polⅠ。原核生物中的三种DNA聚合酶  polⅠpolⅡpolⅢ5'→3'聚合酶活性+++5'→3'外切酶活性+--3'→5'外切酶活性+++生理功能填补缺口修复损伤校正错误主要起修复作用复制先导链与冈崎片段校正错误·polⅠ可被特异的蛋白酶水解为两个片段，其中的大片段保留了两种酶活性,即5‘→3’聚合酶和3‘→5’外切酶活性，通常被称为Klenow片段。真

5、核生物的DNA聚合酶DNA-polabgde分子量(kD)16.54.014.012.525.55'→3'聚合酶活性++?+++++++++3'→5'外切酶活性--+++生理功能起始引发引物酶活性低保真度复制线粒体DNA复制延长子代链的主要酶,解螺旋酶活性填补缺口,切除修复,重组（二）、单链DNA结合蛋白（SSB蛋白）·单链DNA结合蛋白是一些能够与单链DNA结合的蛋白质，以四聚体形式与单链DNA结合，起保持单链的存在的作用。（三）、解链酶（helicase）·解链酶，又称解旋酶，解螺旋酶，是用于

6、解开DNA双链的酶蛋白。·延模板链移动，每解开一对碱基，需消耗2分子ATP。（四）、DNA拓扑异构酶(topoisomerase)·能够松解DNA超螺旋结构的酶。·拓扑异构酶的作用特点能水解连接磷酸二酯键（五）、DNA连接酶·DNA连接酶(DNAligase)可催化两段DNA片段之间磷酸二酯键的形成，把两段相邻的DNA链连接成一条完整的链。滞后链冈崎片段的连接。第三节DNA的复制的过程一、复制的起始二、复制的延长三、复制的终止四、环状DNA的复制五、端粒与端粒酶一、复制的起始·DNA复制的起始由两

7、步构成。1．解旋解链，形成复制叉：A.DnaA蛋白识别复制起始序列，由拓扑异构酶和解链酶作用，使DNA双螺旋结构解开，形成两条单链DNA。B.单链DNA结合蛋白（SSB）四聚体结合在两条单链DNA上，形成复制叉。2．引发体组装和引物合成：A.由解链酶(DnaB蛋白)等6个蛋白装配成引发前体，并与引发酶(DnaG蛋白)形成引发体；B.在引发酶的催化下，以DNA为模板，合成一段短的RNA片段作为引物，从而获得3'端自由羟基（3'-OH）。引发体的组装形成含有解螺旋酶(DnaB蛋白)、DnaC蛋白、引物

8、酶和DNA复制起始区域的复合结构称为引发体。二、复制的延长·复制的延长指在DNA聚合酶催化下，以亲代DNA链为模板，从5’→3’方向聚合形成子代DNA链。其化学本质是将dNMP逐个通过磷酸二酯键添加到子链3’末端羟基上。·在原核生物中，参与DNA复制延长的是DNA聚合酶Ⅲ；而在真核生物中是DNA聚合酶δ。DNA延伸过程简图三、复制的终止（一）去除引物，填补缺口：·在复制过程中形成的RNA引物，需由RNA酶来水解去除；·RNA引物水解后遗留的缺口，由DNA聚合酶Ⅰ（原核生物）或DNA