大学分子生物学：DNA的复制ppt课件

1、 DNA DNA的复制的复制God said to them: “Be fruitful and multiply！ 第一节第一节 DNA DNA复制概貌复制概貌一、DNA复制的半保管性二、复制过程中的顺序性复制从原点开场边解链边复制 为什么不采取先将DNA全部解链， 然后再分别进展复制的方法？ 三、DNA的半不延续复制冈崎片段的发现DNA只能从5到3方向合成不能从两端同时复制3，5磷酸二酯键的构成第二节 DNA的复制酶和相关蛋白一、DNA聚合酶种类：DNA聚合酶I：1956年，Kornberg具有聚合酶、3 -5 外切核酸酶、5-3 外切核酸酶活性主要生理功能：主要的DNA修复酶，并参与半保

2、管复制Roger, Kenneth, Sylvy, Arthur and Thomas. DNA聚合酶II：没有5-3 外切核酸酶活性， 次要的DNA修复酶DNA聚合酶III：是真正的DNA复制酶多亚基多层次组装DNA聚合酶IV和V：参与SOS修复wDNA聚合酶III的构造：w DNA聚合酶w 3-5核酸外切酶w 激活外切酶活性w 使中心酶结合为二聚体；结合复合物w 结合ATPw 与亚基结合w与和亚基结合w 与SSB 蛋白结合w 与和亚基结合w w sliding clamp滑动夹环w中心酶 Pol IIIPol IIIPol III* sliding clamp二、解螺旋酶(helicase

3、)：A helicase is an enzyme that uses energy provided by NTP hydrolysis to separate the strands of a nucleic acid duplex 三、SSB蛋白单链结合蛋白The single-strand binding protein (SSB) attaches to single-stranded DNA, thereby preventing the DNA from forming a duplex 防止单链复性维持单链刚性形状防止单链降解The SSB binds as a monomer

4、, but typically in a cooperative manner in which the binding of one protein molecule makes it much easier for another to bind 四、引发酶(primase): The primase is a type of RNA polymerase that synthesizes short segments of RNA that will be used as primers for DNA replication. 为什么DNA的合成需求RNA引物？五、旋转酶(gyrase

5、 )：a Type II topoisomerase, acts to overcome the torsional stress imposed upon unwinding by introducing negative supercoils at the expense of ATP hydrolysis. 复制叉前进带来扭曲张力拓扑异构酶II：引入负超螺旋六、DNA衔接酶DNA ligases DNA ligase makes a bond between an adjacent 3-OH and 5 -phosphate end where there is a nick in on

6、e strand of duplex DNA .1、酶活化2、AMP转移3、3-OH亲核攻击第三节 DNA的复制过程一、原核生物的复制E.coli一复制的起始：复制原点：Ori C，含两个系列的反复单位，3个13bp反复序列富含AT，和4个9bp反复序列识别位点w起始过程：wThe origin is initially recognized by DnaA that forms a large complex with DNA. A short region of AT-rich DNA is melted. wDnaB is bound to the complex and creates

7、 the replication fork. wThe first nucleotides of the new chain are synthesized into the primer 二复制的延伸：复制体：酶和相关蛋白在复制叉构成的超分子复合物t 先导链和后随链的同时复制t Lagging template strand经过复制体构成一个环状构造，primase曾经合成一条引物2t 随着冈崎片段的合成，环逐渐变大，直到2片段末端接近前一冈崎片段的引物t 复制体释放环，primase合成一个新的引物三、复制的终止：w环形DNA：w单向复制：复制终点复制起点w双向复制：w无固定终点,两个生长

8、点简单碰撞w有固定终点,如E.Coliw线性DNA：w 环化，如 DNAw 构成连环分子，如T7 DNAww当E.coli复制叉前移，遇到20bp反复性终止子序列Ter时，Ter-Tus复合物能阻挠复制叉的继续前移w真核生物复制特点：w复制速度慢w基因组较大，有多个复制起点w在全部复制完成以前，起点不开场新一轮复制二、真核生物的复制w真核生物DNA聚合酶：表表2-11 2-11 真核生物真核生物DNADNA聚合酶的特性比较聚合酶的特性比较性质性质DNA聚合酶聚合酶DNA聚合酶聚合酶DNA聚合酶聚合酶DNA聚合酶聚合酶DNA聚合酶聚合酶亚基数4122-31在细胞内分布核内核内线粒体核内核内(?)

9、功能DNA引物合成损伤修复线粒体DNA复制主要DNA复制酶DNA复制(?)35外切无无有有有53外切无无无无无w复制过程中的核小体w复制叉前进是核小体解离为H32H42 四聚体和 H2AH2B 二聚体w新合成的组蛋白也被组装成H32H42 四聚体和 H2AH2B 二聚体w旧的和新的四聚体、二聚体，在CAF-1因子的协助下，随机地被组装到复制叉后新构成的核小体中端粒的复制：端粒(Telomere)端粒是真核染色体的末端序列，富含G 。主要由一串非常简单和串联反复的序列组成如四膜虫：GGGGTT端粒功能：料理染色体的稳定性端粒酶(Telomerase) ：一种含RNA的蛋白复合物，能使端粒延伸。酶所含的RNA长约150bp，是合成端粒的模板。端粒酶实践上是一种逆转录酶。w 复制过程：w 除去子代链5端引物w 2.在母链3末端添加端粒序列w 3.以新合成的端粒序列为模板合成DNAw 4.除去步骤3中所运用的引物，缺口被保管，但未丧失DNAElizabeth H. Blackburn Jack W. Szostak Ca