真核生物DNA复制过程

1、真核生物dna复制过程 eukaryotic dna replication process 第四节 真核生物与原核生物dna复制的差异： 真核生物复制子多、冈崎片段短、复制叉前进速度慢等 dna复制从引发进入延伸阶段发生dna聚合酶转换 切除冈崎片段rna引物的是核酸酶rnase h和fen1等 哺乳动物的 细胞周期 dna合成期 g1 g2 s m 细胞能否分裂，决定于进入s期及m期这两个关 键点。g1s及g2m的调节，与蛋白激酶活 性有关 蛋白激酶通过磷酸化激活或抑制各种复制因子 而实施调控作用 真核生物每个染色体有多个起始点，是多复制 子复制。复制有时序性，即复制子以分组方式 激活而不

2、是同步启动 复制的起始需要dna-pol （引物酶活性）、 pol 和pol 参与。还需解螺旋酶活性、拓扑 酶和复制因子(replication factor, rf) 一、真核生物复制的起始与原核基本相似 酵母复制起点为自主复制序列（autonomously replicating sequences，ars）： 酵母染色体含有多个复制起点。 元件a(富含a/t的共有序列)：结合一个特异的蛋白 质复合物复制起点识别复合物(orc) 3个序列(b1、b2和b3)可以增加复制起点的效率， 其中b2的9个碱基与上述ars共有序列相同 酵母复制起始点 拓扑异构酶，去除负超螺旋（使解旋酶容易解旋），去

3、除复制叉前方产生的正 超螺旋 tol和tol dna双螺旋解链，参与组装引发体dna解旋酶 连接冈崎片段dna连接酶 核酸酶，切除rna引物rnase h 核酸酶，切除rna引物fen1 dna复制，核苷酸切除修复，碱基切除修复pol / 合成rna-dna引物pol /引发酶 有依赖dna的atpase活性，结合于引物-模板链，激活dna聚合酶， 促使pcna结合于引物-模板链 rfc 激活dna聚合酶和rfc的atpase活性pcna 单链dna结合蛋白，激活dna聚合酶，使解旋酶容易结合dnarpa 功 能蛋白质 真核dna复制叉主要蛋白质的功能 现在认为pol 主要催化合成引物，然后迅

4、速被具 有连续合成能力的dna pol 和dna pol 所替 换，这一过程称为聚合酶转换。dna pol 负责 合成后随链，dna pol 负责合成前导链。 二、真核生物复制的延长发生dna聚合酶转换 前导链：出现在引发后期 后随链：发生于每个冈崎片段合成之际 发生dna聚合酶转换的原因是pol 不具备 持续合成能力 dna聚合酶转换的关键蛋白是rfc dna聚合酶 / 转换 真核dna聚 合酶转换和 后随链合成 3 5 5 3 前导链前导链 3 5 3 5 亲代亲代dna 后随链后随链 引物引物 核小体核小体 三、真核生物dna合成后立即组装成核小体 染色体dna呈线状，复制在末端停止 复

5、制中冈崎片段的连接，复制子之间的连接 染色体两端dna子链上最后复制的rna引物 ，去除后留下空隙 四、端粒酶参与解决染色体末端复制问题 切除引物的两种机制 线性dna复制一次端粒缩短 5 3 3 5 5 3 3 5 + 5 3 3 3 3 5 5 端粒（telomeres）由富含tg的重复序列组成 人的端粒重复序列为5-(tngn)x-3 这些重复序列多为双链，但每个染色体的3 端比5 端长，形成单链ssdna。这一特殊结构 可解决染色体末端复制问题 组成： 端粒酶rna (human telomerase rna, htr) 端粒酶协同蛋白(human telomerase associa

6、ted protein 1, htp1) 端粒酶逆转录酶(human telomerase reverse transcriptase, htrt) 端粒酶(telomerase) 端粒酶（telomerase）是一种核糖核蛋白（rnp），由 rna和蛋白质组成 端粒酶以自己的rna组分作为模板，以染色体的3端 ssdna（后随链模板）为引物，将端粒序列添加于染色体 的3端。这些新合成的dna为单链 端粒酶催化作用的爬行和端粒的延长过程 真核所有染色体dna复制仅仅出现在细胞 周期的s期，而且只能复制一次 五、真核生物染色体dna在每个细胞周 期中只能复制一次 前复制复合物在g1期形成而在s期

7、被激活 真核细胞dna复制的起始分两步进行，即复 制基因的选择和复制起点的激活 复制基因（replicator）是指dna复制起始 所必需的全部dna序列 orc至少募集两种解旋酶加载 蛋白cdc6和cdt1 复制起点识别复合物（origin recognition complex， orc）识别并结合复制基因 三种蛋白质一起募集真核细胞 解旋酶mcm2-7 前复制复合物（pre-rc）的形成 pre-rc的激活的激活 和组装真核和组装真核 dna复制叉复制叉 激活pre-rc，以起始dna复制 抑制形成新的pre-rc cdk控制pre-rc的形成和激活 真核细胞通过依赖细胞周期蛋白的蛋白激 酶（cyclin-dependen