复制突变修复ppt课件.ppt

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1、第一节DNA的复制一、DNA复制的一般特征（一）半保留复制（semireservativereplication）Watson和Crick于1953年提出的DNA双螺旋模型，碱基互补配对的原则，为DNA分子的复制提供了理论基础，即亲代的DNA双链，每股链都可以作为模板，按碱基互补配对原则指导DNA新链的合成，这样合成的两个子代DNA分子，碱基序列与亲代分子完全一样。但一条链是来自亲代的DNA链，另一条链是新合成的链，此即为半保留复制(semiconservativereplication)。第四章DNA的复制、突变、损伤和修复大肠杆菌细胞

2、在15N培养基（重培养基）中培养数代，产生含重氮（15N）的大分子（包括15N-DNA分子），而后移到正常培养基（14N）上培养，在不同时间提取DNA样品并在CsCl溶液中超速离心。Cscl溶液在超速离心下形成密度梯度。DNA分子在该密度梯度中迁移，并在与其密度与溶液密度相同点达平衡。E.coligrownmanygenerationsin15Nmedium(Heavy)15N14NGrowin14Nmedium(light)andsampledaftervariousgenerationsExtractDNAfromcellandcar

3、ryout“densitygradientcentrifugation”（二）复制起点、复制子、复制叉、复制方向和复制终点复制起点（originofreplication）DNA的复制是在DNA分子的特定位点开始的，这一位点称为复制起点，常用ori来表示。原核生物的染色体只有一个复制起点，复制从起点开始，进行到终点结束，完成整个染色体DNA分子的复制。许多生物的复制起点都是富含AT配对的区域，因为AT之间是二价氢键，GC之间是三价氢键，AT比GC更易解开。富含AT的区域经常处于开放与闭合的动态平衡状态，称为DNA的呼吸作用。这一区域能产生

4、瞬时单链，单链与单链结合蛋白（single-strandedDNAbindingprotein，ssb)结合，对复制的起始十分重要。复制子（replicon）：复制子是基因组中能够独立进行复制的单位。每个复制子都有控制复制开始的复制起点（origin）以及终止复制的终点（terminus）。任何起点和终点之间的序列都作为复制子的一部分参与复制。一个DNA分子可以是一个复制子，如细菌的染色体；也可以是几个复制子，如许多真核细胞的染色体。一个失去复制点的DNA分子不能独立进行复制，但是当它的另一个复制子连接起来时，就能在后者的带动下进行复制。

5、复制叉（replicationfork）：DNA分子复制时复制起点两条链解开成单链状态，两条单链分别作为模板，各自合成其互补链，这种Y型的结构成为复制叉。复制叉从复制起点沿DNA链移动，不断扩大直到整个复制子完成复制。复制方向：从复制起点开始，大多数进行双向复制，形成两个复制叉，分别等速或不等速复制，少数以单向进行，形成一个复制叉双向复制（bidirectionalreplication）：从固定起始点开始，以双向等速复制方式进行复制，即从原点开始在两个方向各有一个复制叉在延伸，直至与邻近的复制叉汇合，这种方式为双向复制。有的生物两个复制

6、叉移动不对称，如枯草杆菌DNA从原点开始双向复制，一个复制叉移动1/5就停下来，另一个复制叉走完4/5的距离。单向复制（unidirectionalreplication）：有一些DNA复制单向进行，如质粒colE1，从复制起点开始，单方向进行。A.环状双链DNA及复制起始点B.复制中的两个复制叉C.复制接近终止点(termination,ter)oriterABC复制终点：环状DNA复制终点：以大肠杆菌（E.coli）为例：EcoliDNA的两个复制叉一直行进到特殊的终止位点复制终止。现已发现E.coli有两个终止区域（terD,A和t

7、erC,B），每一终止序列对某一方向移动的复制叉来说是特异的。终止需要tus基因的产物，其编码蛋白能识别ter信号序列，并阻止复制叉继续前进。有的环状DNA没有特定的终止位点，如λ噬菌体。线状DNA分子的复制终点：问题：根据半保留复制理论，新链复制开始时，首先在5’端合成一段RNA引物，当复制完成后将引物切除，5’端出现一段空缺，由于5’没有游离3’-OH存在，所以无法通过DNA聚合酶将这一段新链中空缺补上。这样随着DNA分子的不断合成，DNA新链会越来越短。但实际上细胞中线状DNA的长度是恒定的。很多线状复制子在复制循环中采取环形构象解

8、决。T7噬菌体的串联体模型：T7DNA两端的DNA序列区有160bp长的序列完全相同。在T7DNA复制时，产生的子代DNA分子不是一个单位T7DNA长度，而是许多单位长度的T7DNA首尾连接在