第13章DNA的生物合成-复制 Microsoft PowerPoint 演示文稿课件

第13章DNA的生物合成-复制第13章DNA的生物合成-复制1基因Gene

1909年、约翰逊（丹麦）

Johannsen提出1944年（1877-1955），美国O.T.Avery(艾弗里）证明了DNA是遗传物质。1953年WatsonandCrick，发现DNA的双螺旋结构。基因是DNA大分子中的各个功能片段，含有控制生物性状、发育的全部遗传信息。基因Gene1909年、约翰逊（丹麦）Johannsen2人类的基因约3.5万个。基因分类：结构基因：编码蛋白质1%调节基因：调节基因表达。插入序列、重复序列：人类的基因约3.5万个。3中心法则（1958年）中心法则（1958年）4美国癌症学会传染性肿瘤学和细胞生物学教授HowardTemin和加州理工学院的教授DavidBaltimore于1970年在鸡肉瘤中发现了逆转录酶，发展了中心法则。于1975年获得诺贝尔奖。美国癌症学会传染性肿瘤学和细胞生物学教授Howard5中心法则

CentralDogmaRNADNA蛋白质转录翻译复制逆转录少数病毒复制翻译

蛋白质（病毒）中心法则CentralDogmaRNADNA蛋白质转录61.以DNA为模板指导合成DNA的过程复制2.以DNA为模板指导合成RNA的过程转录3.以mRNA为模板指导合成蛋白质的过程翻译4.以RNA为模板指导合成DNA的过程反转录5.以RNA为模板指导合成RNA的过程复制要点：1.以DNA为模板指导合成DNA的过程7甲流病毒结构图片禽流感？猪流感？从1918到2009新流感的秘密甲流病毒结构图片禽流感？猪流感？从1918到2009新流感的8复制(replication)是指遗传物质的传代，以母链DNA为模板合成子链DNA的过程。复制亲代DNA子代DNA复制(replication)复制亲代DNA子代DNA9本章主要内容：复制的基本规律DNA复制酶学和拓扑学变化DNA的复制过程反转录和其他的复制方式DNA的损伤和修复本章主要内容：复制的基本规律10第一节复制的基本规律第一节复制的基本规律11一、半保留复制(semiconservativereplication)二、双向复制(bidirectionalreplication)三、半不连续复制

(semi-discontinuousreplication)四、复制的高保真性一、半保留复制四、复制的高保真性12复制的特征半保留复制复制的高保真性起始位点双向复制半不连续性复制复制的特征半保留复制复制的高保真性起始位点双向复制半不连续性13一、半保留复制

1.概念：DNA生物合成时，母链DNA解开为两股单链，各自作为模板，按碱基配对规律，合成与模板互补的子链。子代细胞的DNA，一股单链从亲代完整接受过来，另一股单链是新合成的，两个子细胞的DNA都和亲代DNA碱基序列一致，这种复制方式为半保留复制。归纳：半新半旧一、半保留复制1.概念：DNA生物合成时，母链DNA解142.实验依据：

密度梯度实验

（MeselsonandStahl）

2.实验依据：151958–MatthewMeselson和FranklinStahl美国科学家马修.梅塞尔(MatthewKeelson)福兰克林.斯塔尔(FranklinStahl)1958–MatthewMeselson和Frank161957年，梅塞尔和斯塔尔在加州工学院工作期间，利用大肠杆菌研究遗传物质DNA。他们先将大肠杆菌放入含有N15的培养基中标培养，然后将这些大肠杆菌转移到N14的培养基中培养，最后把大肠杆菌经密度梯度离心。他们发现提取的DNA有三条带。1957年，梅塞尔和斯塔尔在加州工学院工作期间，利17密度梯度实验

——实验结果支持半保留复制的设想含重氮-DNA的细菌（15代)培养于普通培养液

第一代(20min，杂合体)继续培养于普通培养液第二代梯度离心结果重DNA普通DNA密度梯度实验——实验结果支持半保留复制的设想含重氮-DN18电镜观察DNA复制电镜观察DNA复制19按半保留复制方式，子代DNA与亲代DNA的碱基序列一致，即子代保留了亲代的全部遗传信息，体现了遗传的保守性。半保留复制的意义遗传的保守性，是物种稳定性的分子基础，但不是绝对的。按半保留复制方式，子代DNA与亲代DNA的碱基序列一致，即子20原核生物复制时，DNA从起始点(origin)向两个方向解链，形成两个延伸方向相反的复制叉，称为双向复制。复制中的放射自显影图象二、双向复制(bidirectionalreplication)原核生物复制时，DNA从起始点(origin)向两个方向解链21A.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oriterABC原核生物DNA双向复制A.环状双链DNA及复制起始点oriterA22归纳：1个复制点2个复制叉4条链同时合成★原核生物约3×106个bp，每秒合成2500个bp，才能20分钟繁殖一代。★人是6×109个bp，每秒合成100个bp，实际时间约8个小时。归纳：1个复制点★原核生物约3×106个bp，每秒合成25023真核生物每个染色体有多个起始点，是多复制子的复制。习惯上把两个相邻起始点之间的距离定为一个复制子(replicon)

。复制子是独立完成复制的功能单位。人类约1000个bp即有1个复制起点。真核生物多复制子的复制真核生物每个染色体有多个起始点，是多复制子的复制。真核生物多245’3’oriorioriori5’3’5’5’3’3’5’5’3’复制子3’真核生物DNA多复制子复制5’3’oriorioriori5’3’5’5’3’3’5’25多个起始点多个起始点26三、复制的半不连续性3535解链方向3´5´3´3´5´领头链(leadingstrand)随从链(laggingstrand)三、复制的半不连续性3535解链方向3´5´3´3´27顺着解链方向生成的子链，复制是连续进行的，这股链称为领头链。另一股链因为复制的方向与解链方向相反，不能顺着解链方向连续延长，这股不连续复制的链称为随从链。复制中的不连续片段称为岡崎片段(okazakifragment)。

领头链连续复制而随从链不连续复制，就是复制的半不连续性。

顺着解链方向生成的子链，复制是连续进行的，这股链称为领头链。283535解链方向3´5´3´3´5´领头链(leadingstrand)随从链(laggingstrand)岡崎片段(okazakifragment)3535解链方向3´5´3´3´5´领头链随从链岡崎291.遵守严格的碱基配对规律；2.聚合酶对碱基的选择功能；3.复制出错时DNA-pol的及时校读功能。四、DNA复制的保真性至少要依赖三种机制

1.遵守严格的碱基配对规律；四、DNA复制的保真性至少要依30DNA复制的保真性至少依赖于三种机制复制出错时及时校读聚合酶对碱基的选择性严格的碱基配对DNA复制的保真性至少依赖于三种机制复制出错时及时校读聚合酶31第二节参与DNA复制的主要酶类和蛋白因子第二节参与DNA复制的321.模板：解开成单链的DNA母链3’-5’3.DNA聚合酶，DNA-pol2.底物dNTP：dATP，dGTP，dCTP，dTTP4.引物（primer）：RNA引物NTP5.其他酶和蛋白质因子一、参与DNA复制的物质1.模板：解开成单链的DNA母链3’-5’3.DNA聚合33二、复制的化学反应

(dNMP)n

+dNTP→(dNMP)n+1

+PPi

5′3′CGA二、复制的化学反应(dNMP)n+dNTP→(dN34生成磷酸二酯键N1OH3`5`+dN2TPN1N2-OH3`5`+PPiDNApol3’——TAGAAGACCTATTGGCC——5’5’——ATCTTCTGGATAACCGG——3’生成磷酸二酯键N1OH3`5`+dN2TPN1N2-OH3`35聚合反应的特点DNA新链生成需引物和模板；新链的延长只可沿5→3方向进行。聚合反应的特点DNA新链生成需引物和模板；36DNA连接酶酶DNA聚合酶解螺旋酶单链DNA结合蛋白引物酶DNA拓扑异构酶DNA复制的酶三、参与DNA复制的酶类DNA连接酶酶DNA聚合酶解螺旋酶单链DNA结合蛋白引物酶D37第13章DNA的生物合成——复制MicrosoftPowerPoint演示文稿课件38E.Coli基因图E.Coli基因图391、解螺旋酶(helicase)

——利用ATP供能，作用于氢键，使DNA双链解开成为两条单链。解螺旋酶ATPdnaA、B、C…DnaA、B、C…1、解螺旋酶(helicase)解螺旋酶ATPdnaA、B、402、单链DNA结合蛋白(singlestrandedDNAbindingprotein,SSB)——复制中维持模板处于单链状态并保护单链完整作用：防止单链DNA重新形成双链，防止单链DNA被核酸酶水解2、单链DNA结合蛋白(singlestrandedDN41（1）

拓扑一词的含义是指物体或图象做弹性移位而又保持物体不变的性质。

DNA分子中存在打结，缠绕、连环的现象。

3.拓扑异构酶（DNAtopoisomerase）（1）拓扑一词的含义是指物体或图象做弹性移位而又保持物体不42DNA正超螺旋与负超螺旋负超螺旋正超螺旋DNA双螺旋拓扑异构酶超螺旋螺旋DNA正超螺旋与负超螺旋负超螺旋正超螺旋DNA双螺旋拓扑异构43解链过程中正超螺旋的形成解链过程中正超螺旋的形成44（2）拓扑异构酶作用特点既能水解、又能连接磷酸二酯键拓扑异构酶Ⅰ

拓扑异构酶Ⅱ（3）分类（2）拓扑异构酶作用特点拓扑异构酶Ⅰ（3）分类45DNA拓扑异构酶动画.movDNA拓扑异构酶动画.mov46拓扑异构酶Ⅰ切断DNA双链中一股链，使DNA解链旋转不致打结；切口的3’端可通过自由转动一周再与5’端磷酸连接，DNA变为松弛状态。反应不需ATP。（4）作用机制拓扑异构酶Ⅰ切断DNA双链中一股链，使DNA解链旋转不致打结47Topo酶：切割DNA链，使其松弛后再连接HelicaseTopoІ（DNAGyrase）解螺旋酶Topo酶：切割DNA链，使其松弛后再连接HelicaseT48HelicaseSupercoiledDNATOPOІHelicaseSupercoiledDNATOPOІ49TOPOІTOPOІ50TOPOІTOPOІ51TOPOІTOPOІ52TOPOІTOPOІ53TOPOІTOPOІ54TOPOІTOPOІ55TOPOІTOPOІ56TOPOІTOPOІ57TOPOІTOPOІ58拓扑异构酶Ⅱ切断DNA分子两股链，断端通过切口旋转使超螺旋松弛。利用ATP供能，连接断端，DNA分子进入负超螺旋状态。拓扑异构酶Ⅱ切断DNA分子两股链，断端通过切口旋转使超螺旋松59Topo酶：切割DNA链，使其松弛后再连接HelicaseTopoⅡ（DNAGyrase）Topo酶：切割DNA链，使其松弛后再连接HelicaseT60HelicaseSupercoiledDNATOPOⅡHelicaseSupercoiledDNATOPOⅡ61TOPOⅡTOPOⅡ62TOPOⅡTOPOⅡ63TOPOⅡTOPOⅡ64TOPOⅡTOPOⅡ65TOPOⅡTOPOⅡ66TOPOⅡTOPOⅡ67TOPOⅡTOPOⅡ68TOPOⅡATPATPTOPOⅡATP69TOPOⅡTOPOⅡ70解链酶DNA拓朴异构酶单链DNA结合蛋白SSB解开、理顺

DNA链、维持DNA单链状解链酶DNA拓朴异构酶单链DNA结合蛋白解开、理顺D71第13章DNA的生物合成——复制MicrosoftPowerPoint演示文稿课件72特殊的RNA聚合酶复制起始时催化生成RNA引物的酶引物长短：原核生物50-100bp真核生物10-20bp

4、引物酶(primase)：4、引物酶(primase)：73引物酶

5´5´催化RNA引物合成的酶叫引物酶，它是一种特殊的RNA聚合酶DNA合成需在RNA引物的基础上进行RNA引物5´3´5´3´引物酶5´5´催化RNA引物合成的酶叫引物酶，它是一种特殊745、DNA聚合酶全称：依赖DNA的DNA聚合酶(DNA-dependentDNApolymerase)简称：DNA-pol活性：1.53的聚合活性：以DNA为模板合成DNA2.核酸外切酶活性：53

35

5、DNA聚合酶全称：依赖DNA的DNA聚合酶(DNA-d75DNA聚合酶的特点：1.底物是dNTP。有高度亲和力。2.催化3’-5‘磷酸二酯键。3.不可以使两个游离的单核苷酸形成3’-5‘磷酸二酯键。4.催化子链与母链之间以碱基互补的形式形成氢键。5.外切酶的活性。DNA聚合酶的特点：1.底物是dNTP。有高度亲和力。765´AGCTTCAGGATA

3´

|||||||||||3´TCGAAGTCCTAGCGAC5´35外切酶活性53外切酶活性切除引物和突变的DNA片段。能辨认错配的碱基对，并将其水解。核酸外切酶活性？5´AGCTTCAG77（1）原核生物的DNA聚合酶DNA-polⅠDNA-polⅡDNA-polⅢ（1）原核生物的DNA聚合酶DNA-polⅠ78原核生物的DNA聚合酶原核生物的DNA聚合酶79功能：

53聚合酶活性、

53和35外切酶活性

复制中的错误校读，复制和修复中的空隙填补。DNA-polⅠ（109kD）功能：DNA-polⅠ80美国科学家,科恩伯格

Kornberg1955年从E.Cole中发现了DNA聚合酶，为DNA的复制打下了基础。为此，Kornberg1959年获得诺贝尔奖。ArthurKornberg(亚瑟.科恩伯格)美国科学家,科恩伯格Kornberg1955年从E.Co81美国生物化学家美国斯坦福大学结构生物学教授

2006年，因对“真核转录的分子基础所作的研究”，独享诺贝尔化学奖。

罗杰·科恩伯格（RogerD.Kornberg，1947-）亚瑟.科恩伯格的长子。美国生物化学家罗杰·科恩伯格（RogerD.Kornbe82323个氨基酸小片段5核酸外切酶活性大片段/Klenow片段

604个氨基酸DNA聚合酶活性

5核酸外切酶活性N端C端木瓜蛋白酶(将DNA-pol-Ⅰ分成两段)DNA-polⅠKlenow片段是实验室合成DNA，进行分子生物学研究中常用的工具酶。

有关研究323个氨基酸小片段5核酸外切酶活性大片段/Kl83DNA-polⅡ（120kD）DNA-polII基因发生突变，细菌依然能存活。DNA-polII对模板的特异性不高，即使在已发生损伤的DNA模板上，它也能催化核苷酸聚合，因此认为它可能参与DNA损伤的应急状态修复。

DNA-polⅡ（120kD）DNA-polII基因发84功能：原核生物复制延长中真正起催化作用的酶

DNA-polⅢ(250kD)多亚基、不对称、二聚体功能：DNA-polⅢ多亚基、不对称、二聚体85αεθ为核心酶：

α：5′→3′聚合活性

ε：3′→5′外切酶活性（辨别碱基）

θ：维系αε二聚体作用β：夹稳模板链并使酶沿模板滑动γ复合物：促进全酶组装到模板上，增强核心酶的活性αεθ为核心酶：β：夹稳模板链并使酶沿模板滑动86（2）常见真核生物的DNA聚合酶（五种）DNA-pol

起始引发，有引物酶活性。延长子链的主要酶，解螺旋酶活性参与低保真性度复制在复制过程中起校读、修复和填补空隙的作用（DNA-polⅠ)。在线粒体DNA复制中起催化作用。DNA-pol

DNA-pol

DNA-pol

DNA-pol

（2）常见真核生物的DNA聚合酶（五种）DNA-pol起87真核生物的DNA聚合酶真核生物的DNA聚合酶88DNA连接酶ATPADP3’5’5’3’目录HO5’3’5’3’6、DNA连接酶DNA连接酶ATPADP3’5’5’3’目录HO5’3’589①断端的3-OH末端，5-P末端②连接的是双链中的单链缺口③需要ATP（1）DNA连接酶作用条件：①断端的3-OH末端，5-P末端（1）DNA连接酶90⑴复制中起最后接合缺口作用。⑵DNA修复、重组及剪接中起缝合缺口作用。⑶基因工程的重要工具酶之一。（2）DNA连接酶功能⑴复制中起最后接合缺口作用。（2）DNA连接酶功能91第三节DNA的复制过程第三节DNA的复制过程92一、原核生物的DNA生物合成一、原核生物的DNA生物合成931.复制的起始：需要解决两个问题：1.DNA解开成单链，提供模板。2.形成引发体，合成引物，提供3-OH末端。θ复制倒Y1.复制的起始：需要解决两个问题：1.DNA解开成单链，提94E.coli复制起始点oriCGATTNTTTATTT···GATCTNTTNTATT···GATCTCTTATTAG···11317293244···TGTGGATTA-‖-TTATACACA-‖-TTTGGATAA-‖-TTATCCACA5866166174201209237245串联重复序列反向重复序列5353（1）.DNA解链:有固定的复制起点OriCE.coli复制起始点oriCGATTNTTTATTT95反向重复序列反向重复序列96①复制起始点的识别②解螺旋酶解开双链④SSB参与维持DNA的单链结构的稳定③

DNA拓扑异构酶(可能主要是II型酶的作用)，在将要打结或已打结处作切口。①复制起始点的识别②解螺旋酶解开双链④SSB参与维持DNA的973535引物3'HO5'引物酶DnaB、DnaCDNA拓扑异构酶SSB含有解螺旋酶(DnaB)、DnaC、引物酶和DNA复制起始区域的复合结构称为引发体。

（2）引发体和引物3535引物3'HO5'引物酶Dna98DnaA引发体（primosome）：包括解螺旋酶、DnaC、引物酶及DNA复制的起始区域5´3´3´5´引物酶DnaC引发体解螺旋酶DnaA引发体（primosome）：包括解螺旋酶、Dna993535引物3'HO5'引物酶引物是由引物酶催化合成的短链RNA分子。主要作用是提供3′-OH

引物3535引物3'HO5'引物酶引物是由引物酶催化合100复制叉----DNA双链解开分成两股，各自作为模板进行复制，形成在显微镜下可看到的叉状结构。复制叉的形成DnaB、DnaCDnaA3535复制叉----DNA双链解开分成两股，各自作为模板进行复制，101（3）起始的过程辨认并结合起始位点打开双螺旋防止复螺旋单链结合蛋白解链酶引物引物酶DnaA合成（3）起始的过程辨认并结合起始位点打开双螺旋防止复螺旋单链1022.复制的延长复制的延长指在DNA-pol催化下，dNTP以dNMP的方式逐个加入引物或延长中的子链上，其化学本质是磷酸二酯键的不断生成。

2.复制的延长复制的延长指在DNA-pol催化下，dNTP以1035'3'5'dATPdGTPdTTPdCTPdTTPdGTPdATPdCTPOH3'3'DNA-pol5'3'5'dATPdGTPdTTPdCTPdTTP104（1）领头链的合成领头链：顺着解链方向生成的子链，复制是连续进行的，这股链称为领头链。（1）领头链的合成领头链：顺着解链方向生成的子链，复制是105（2.）随从链的合成（2.）随从链的合成106随从链：复制方向与解链方向相反，为不连续复制，这股不连续复制的链称为随从链。

复制中位于随从链上的不连续片段称为岡崎片段(okazakifragment)。岡崎片段的大小：真核生物：100~135bp原核生物：1000~2000bp随从链：复制方向与解链方向相反，为不连续复制，这股不连续复制107目录同一复制叉上领头连和随从链有相同的DNA-pol催化延长目录同一复制叉上领头连和随从链有相同的108阶段一阶段二阶段三阶段四阶段一阶段二阶段三阶段四109复制过程简图目录复制过程简图目录110前导链后随链3’5’3’5’延长5’5’5’3’3’5’3’3’5’SSBDNAPolymerase冈崎片断RNA引物引物酶5’3’5’TOPOⅡ解旋酶前导链后随链3’5’3’5’延长5’5’5’3’3’5111原核生物基因是环状DNA，双向复制的复制片段在复制的终止点(ter)处汇合。oriter

E.coli8232oriterSV40病毒的基因组是一种环形双链的DNA5003.复制的终止原核生物基因是环状DNA，双向复制的复制片段在复制的终止点(112①原核生物DNA为环状，双向复制的汇合点就是复制终止点②领头链上的RNA引物被RNA酶水解后，由DNApolI催化，由新合成链提供-OH补齐终点起点RNA酶DNApolI连接酶①原核生物DNA为环状，双向复制的汇合点就是复制终止点②领113555RNA酶OHP5DNA-polⅠdNTP55PATPADP+Pi55DNA连接酶随从链上不连续性片段的连接555RNA酶OHP5DNA-polⅠdNTP55114DNA复制.movDNA复制.mov115哺乳动物的细胞周期DNA合成期G1G2SM•细胞能否分裂，决定于进入S期及M期这两个关键点。G1→S及G2→M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。二、真核生物的DNA生物合成

哺乳动物的细胞周期DNA合成期G1G2SM•细胞能否分裂，116•多复制子复制子(replicon)：相邻两个复制起点之间的距离。复制子是独立完成复制的功能单位。复制有时序性，即复制子以分组方式激活而不是同步起动。1.复制的起始•多复制子1.复制的起始117第13章DNA的生物合成——复制MicrosoftPowerPoint演示文稿课件118参与者：

DNA-polα(引物酶活性)

polδ(聚合酶、解螺旋酶活性)

拓扑酶

复制因子(replicationfactor,RF)

增殖细胞核抗原(proliferationcellnuclearantigen,PCNA)(是一种蛋白质，相当于原核生物DNA-polⅢβ亚基，即形成闭合环形沿DNA滑动的夹子，使polδ获得持续复制能力。PCNA的水平也是检验细胞增殖的重要指标)参与者：119目录目录1203553领头链3535亲代DNA随从链引物核小体2.复制的延长DNA-polδDNA-polα3553领头链3535亲代DNA随从链引物核121染色体DNA呈线状，复制在末端停止。染色体两端DNA子链上最后复制的RNA引物，去除后留下空隙。复制时间：真核生物：8~12h原核生物：20min3.复制的终止染色体DNA呈线状，复制在末端停止。3.复制的终止12253355335+5333355目录若干个复制子53355335+53333551234.端粒(telomere)

指真核生物染色体线性DNA分子末端的结构。•功能•维持染色体的稳定性•维持DNA复制的完整性结构特点:•由末端单链DNA序列和蛋白质构成。•末端DNA序列是多次重复的富含T、G碱基的短序列(精子9000bp，体细胞4000bp)。TTTTGGGGTTTTGGGG…4.端粒(telomere)指真核生物染色体线性DNA分124端粒就像DNA的帽子，保护DNA重要信息不丢失生命的时钟?端粒就像DNA的帽子，保护DNA重要信息不丢失125端粒酶(telomerase)端粒酶RNA(humantelomeraseRNA,hTR)端粒RNA由成百个6个核苷酸的重复序列所组成（人TTAGGG，四膜虫为TTGGGG）。端粒酶协同蛋白(humantelomeraseassociatedprotein1,hTP1)端粒酶逆转录酶(humantelomerasereversetranscriptase,hTRT)

组成端粒酶(telomerase)端粒酶RNA(humant126端粒酶的催化延长作用爬行模型目录端粒酶的催化延长作用爬行模型目录127结合长链末端——3′-OH逆转录延长反摺连接结合长链末端——3′-OH逆转录延长反摺连接128DNA聚合酶复制子链进一步加工目录DNA聚合酶复制子链进一步加工目录129（1）端粒酶正常体细胞活性较低，癌细胞的活性强。通过抑制癌细胞的端粒酶活性来治疗癌症。（2）体外实验端粒因细胞分裂次数增加而变短到一定程度时，细胞就会死亡。（3）端粒破损会导致DNA变得脆弱、容易发生变异，可能导致一些与衰老有关的疾病，如动脉硬化和某些癌症。

说明：（1）端粒酶正常体细胞活性较低，癌细胞的活性强。通过抑制癌细130逆转录合成DNA第四节逆转录合成DNA第四节131一、概念

逆转录指遗传信息从RNA流向DNA，是RNA指导下的DNA合成过程，即以RNA为模板，四种dNTP为原料，合成与RNA互补的DNA单链。RNADNA

逆转录酶一、概念逆转录指遗传信息从RNA流向132逆转录酶的发现美国加州理工学院的教授戴维和美国癌症学会传染性肿瘤学和细胞生物学教授侯活于1970年在鸡肉瘤中发现了逆转录酶，发展了中心法则。于1975年获得诺贝尔奖。戴维.巴尔的摩(DavidBaltimore)侯活.特明(Howardtemin)逆转录酶的发现戴维.巴尔的摩(DavidBaltimore133二、逆转录酶(reversetranscriptase)

催化逆转录过程的酶称逆转录酶，RNA病毒中含有此酶。具有三种酶活性：RNA指导的DNA聚合酶RNA水解酶的活性DNA指导的DNA聚合酶反转录酶没有3ˊ→5ˊ核酸外切酶活性，因此它无校对功能.

二、逆转录酶(reversetranscriptase)134逆转录病毒细胞内的逆转录现象RNA模板逆转录酶DNA-RNA杂化双链RNA酶单链DNA逆转录酶双链DNA逆转录病毒细胞内的逆转录现象RNA模板逆转录酶DNA-RN135逆转录酶

AAAA

TTTTAAAA核酸内切酶

DNA聚合酶Ⅰ碱水解

TTTT分子生物学研究可应用逆转录酶，作为获取基因工程目的基因的重要方法之一，此法称为cDNA法。

以mRNA为模板，经逆转录合成的与mRNA碱基序列互补的DNA链。试管内合成cDNAcDNAcomplementaryDNA逆转录酶AAAATTTTAAAA核酸内切酶D136反转录过程动画.mov反转录过程动画.mov137四、逆转录研究的意义

1.逆转录酶和逆转录现象，是分子生物学研究中的重大发现。

2.在某些生物，RNA同样兼有遗传信息传代与表达功能。3.逆转录病毒的研究，拓宽了病毒致癌理论。4.在基因工程中获得目的基因的重要方法。

四、逆转录研究的意义1.逆转录酶和逆转录现象，是分子生物学138某些病毒的生存方式。如HIV病毒

人类免役缺陷病毒胞膜蛋白衣壳蛋白RNA(病毒基因）双分子层逆转录酶某些病毒的生存方式。人类免役缺陷病毒胞膜蛋白衣壳蛋白RN1391.病毒进入细胞2.病毒逆转录3.异源重组4.病毒转录5.翻译病毒蛋白后进行剪接6.组装后感染其他细胞1.病毒进入细胞2.病毒逆转录3.异源重组4.病毒转录5.翻140第13章DNA的生物合成——复制MicrosoftPowerPoint演示文稿课件141治疗原理（鸡尾酒疗法）阻止逆转录DNA阻止病毒蛋白原切割洁身自好预防为主

治疗原理（鸡尾酒疗法）阻止逆转录DNA洁身自好预防为主142红细胞血凝素攻击人体会牢牢抓住红细胞甲流特效药物达菲（奥司他韦）口服后经肝脏和肠道酯酶迅速催化转化奥司他韦羧酸，奥司他韦羧酸的构型与神经氨酸相似，能够竞争性地与流感病毒神经氨酸酶的位点结合。抑制成熟流感病毒脱离宿主细胞感染新的细胞

遗传包内有人类流感病毒基因遗传包内有猪流感病毒基因遗传包内有禽类流感病毒基因RNA内含有流感病毒所有基因神经氨酸酶能溶解红细胞膜，将遗传包注入细胞核完成自我复制红细胞血凝素攻击人体会牢牢抓住红细胞甲流特效药物达菲143第五节其他类型的复制方式第五节其他类型的复制方式144

滚环复制和D环复制

原核生物：θ复制滚环复制（DNA病毒）真核生物：多个复制起点D环复制（线粒体）滚环复制和D环复制1453-OH5-P55533335'滚环复制5'53353-OH5-P55533335'滚环复制5146dNTPDNA-polγ

D环复制(D-loopreplication)

线粒体DNA(mitochondrialDNA，mtDNA)的复制形式。

dNTPDNA-polγD环复制(D-looprep147D-环复制需合成引物。mtDNA为双链，第一个引物以内环延伸，至第二个复制起始点时，又合成第二个反向引物，以外环为模板反向延伸。最后完成两个双链环状DNA的复制。D-环复制的特点是复制起始点不在DNA双链的同一个位点，内、外环复制有时序差别。特别指出：D-环复制需合成引物。mtDNA为双链，第一个引物以内环延伸148DNA损伤（突变）与修复DNADamage(Mutation)andRepair第六节DNA损伤（突变）与修复第六节149遗传物质的结构改变而引起的遗传信息改变，均可称为突变。在复制过程中发生的DNA突变称为DNA损伤(DNAdamage)。从分子水平来看，突变就是DNA分子上碱基的改变。

遗传物质的结构改变而引起的遗传信息改变，均可称为突变。在复制150一、突变在自然界普遍存在（一）突变是进化、分化的分子基础从长远的生物史看，进化过程是突变的不断发生造成的。大量突变都是属于这一类型，只是目前还未能认识其发生的真正原因，因而名为自发突变或自然突变。一、突变在自然界普遍存在（一）突变是进化、分化的分子基础151（二）只有基因型改变的突变形成DNA的多态性这种突变没有可察觉的表型改变，例如：在简并密码子上第三位碱基的改变，蛋白质非功能区段上编码序列的改变等，这种现象也相当普遍。多态性一词用来描述个体之间的基因型差别现象。（二）只有基因型改变的突变形成DNA的多态性这种突变没152（三）致死性突变可导致个体、细胞死亡。（四）突变是某些疾病的发病基础（三）致死性突变可导致个体、细胞死亡。153二、多种化学因素和物理因素可诱发突变大量突变属于自发突变，发生频率只在10-9左右，但由于生物基因组庞大，细胞繁殖速度快，因此它的作用是不可低估的。生活环境的物理和化学因素的改变所引起的突变应更加重视。二、多种化学因素和物理因素可诱发突变大量突变属于自发突变，发1541.物理因素

紫外线(ultraviolet,UV)、各种辐射

UV胸腺嘧啶二聚体1.物理因素紫外线(ultraviolet,UV)、1552.化学因素（5-溴尿嘧啶）2.化学因素（5-溴尿嘧啶）156缺失重排插入错配（点突变）DNA突变的类型三、突变的分子改变类型指DNA分子上一个碱基的变异指DNA分子上一个碱基或一段核苷酸的丢失指DNA分子上一个碱基或一段核苷酸的增加指DNA分子内发生核苷酸片段的交换或顺序颠倒框移突变缺失重排插入157DNA分子上的碱基错配称点突变(pointmutation)。1.自发突变和化学诱变都能因引起DNA上某一碱基的置换。2.点突变发生在基因的编码区，可导致氨基酸改变。。（一）错配DNA分子上的碱基错配称点突变(pointmutation158镰形红细胞贫血病人Hb(HbS)β亚基N-val

·

his

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val

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C肽链CACGTG基因例如：正常成人Hb(HbA)β亚基N-val

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C肽链CTCGAG基因谷氨酸缬氨酸镰形红细胞贫血病基因和血红蛋白的改变镰形红细胞贫血病人Hb(HbS)β亚基N-val·h159（二）缺失、插入和框移缺失：一个碱基或一段核苷酸链从DNA大分子上消失。插入：原来没有的一个碱基或一段核苷酸链插入到DNA大分子中间。框移突变是指三联体密码的阅读方式改变，造成蛋白质氨基酸排列顺序发生改变。

缺失或插入都可导致框移突变

。（二）缺失、插入和框移缺失：一个碱基或一段核苷酸链从DNA大160谷酪蛋丝5’……GCA

GUA

CAU

GUC……丙缬组缬正常5’……GAG

UAC

AUG

UC……缺失C缺失引起框移突变缺失使阅读框前移插入使阅读框后移缺失或插入点以后的密码全部改变谷酪蛋161（三）重排DNA分子内较大片段的交换，称为重组或重排。

重排可引起遗传和肿瘤等疾病。

（三）重排DNA分子内较大片段的交换，称为重组或重排。重排162由基因重排引起的两种地中海贫血基因型目录由基因重排引起的两种地中海贫血基因型目录163四、DNA损伤的修复修复(repairing)

是对已发生分子改变的补偿措施，使其回复为原有的天然状态。光修复(lightrepairing)切除修复(excisionrepairing)重组修复(recombinationrepairing)SOS修复

修复的主要类型四、DNA损伤的修复修复(repairing)光修复(li164光修复酶(photolyase)

UV光修复过程是通过光修复酶催化而完成的，需300－600nm波长照射激活（一）光修复光修复酶(photolyase)UV光修复过程是165DNA紫外线损伤的光裂合酶修复1、形成嘧啶二聚体2、光复合酶结合于损伤部位3、酶被可见光激活4、修复后酶被释放DNA紫外线损伤的光裂合酶修复1、形成嘧啶二聚体2、光复合酶166UvrAUvrBUvrCOHPDNA聚合酶ⅠOHP（二）切除修复★是细胞内最重要和有效的修复机制。★其过程是去除损伤的DNA，填补空隙和链接。★主要由DNA-polⅠ和连接酶完成。DNA连接酶ATPE.coli的切除修复机制目录UvrA、B、C修复蛋白UvrAUvrBUvrCOHPDNA聚合酶ⅠOHP（二）切167切除修复.avi切除修复.avi168（三）重组修复这是DNA的复制过程中所采用的一种有差错的修复方式。1.重组修复只修复子链，母链不能修复。2.随细胞增殖损伤部位逐渐被稀释。（三）重组修复这是DNA的复制过程中所采用的一种有169重组修复动画重组修复动画170（四）SOS修复当DNA损伤广泛难以继续复制时，由此而诱发出一系列复杂的反应。在E.coli，各种与修复有关的基因，组成一个称为调节子(regulon)的网络式调控系统。这种修复特异性低，对碱基的识别、选择能力差。通过SOS修复，复制如能继续，细胞是可存活的。然而DNA保留的错误较多，导致较广泛、长期的突变。（SOS国际海难信号）（四）SOS修复当DNA损伤广泛难以继续复制时，由此而171附录附录172催化DNA聚合参与DNA损伤的应急状态修复修复合成、切除引物、填补空隙功能2040400分子数/细胞1011亚基数+-+5外切酶活性+++5外切酶活性+++5聚合酶活性polIIIpolIIpolIE.Coli中的DNA聚合酶催化DNA聚合参与DNA损伤的应急状态修复修复合成、切除引物173本章结束本章结束174第13章DNA的生物合成-复制第13章DNA的生物合成-复制175基因Gene

1909年、约翰逊（丹麦）

Johannsen提出1944年（1877-1955），美国O.T.Avery(艾弗里）证明了DNA是遗传物质。1953年WatsonandCrick，发现DNA的双螺旋结构。基因是DNA大分子中的各个功能片段，含有控制生物性状、发育的全部遗传信息。基因Gene1909年、约翰逊（丹麦）Johannsen176人类的基因约3.5万个。基因分类：结构基因：编码蛋白质1%调节基因：调节基因表达。插入序列、重复序列：人类的基因约3.5万个。177中心法则（1958年）中心法则（1958年）178美国癌症学会传染性肿瘤学和细胞生物学教授HowardTemin和加州理工学院的教授DavidBaltimore于1970年在鸡肉瘤中发现了逆转录酶，发展了中心法则。于1975年获得诺贝尔奖。美国癌症学会传染性肿瘤学和细胞生物学教授Howard179中心法则

CentralDogmaRNADNA蛋白质转录翻译复制逆转录少数病毒复制翻译

蛋白质（病毒）中心法则CentralDogmaRNADNA蛋白质转录1801.以DNA为模板指导合成DNA的过程复制2.以DNA为模板指导合成RNA的过程转录3.以mRNA为模板指导合成蛋白质的过程翻译4.以RNA为模板指导合成DNA的过程反转录5.以RNA为模板指导合成RNA的过程复制要点：1.以DNA为模板指导合成DNA的过程181甲流病毒结构图片禽流感？猪流感？从1918到2009新流感的秘密甲流病毒结构图片禽流感？猪流感？从1918到2009新流感的182复制(replication)是指遗传物质的传代，以母链DNA为模板合成子链DNA的过程。复制亲代DNA子代DNA复制(replication)复制亲代DNA子代DNA183本章主要内容：复制的基本规律DNA复制酶学和拓扑学变化DNA的复制过程反转录和其他的复制方式DNA的损伤和修复本章主要内容：复制的基本规律184第一节复制的基本规律第一节复制的基本规律185一、半保留复制(semiconservativereplication)二、双向复制(bidirectionalreplication)三、半不连续复制

(semi-discontinuousreplication)四、复制的高保真性一、半保留复制四、复制的高保真性186复制的特征半保留复制复制的高保真性起始位点双向复制半不连续性复制复制的特征半保留复制复制的高保真性起始位点双向复制半不连续性187一、半保留复制

1.概念：DNA生物合成时，母链DNA解开为两股单链，各自作为模板，按碱基配对规律，合成与模板互补的子链。子代细胞的DNA，一股单链从亲代完整接受过来，另一股单链是新合成的，两个子细胞的DNA都和亲代DNA碱基序列一致，这种复制方式为半保留复制。归纳：半新半旧一、半保留复制1.概念：DNA生物合成时，母链DNA解1882.实验依据：

密度梯度实验

（MeselsonandStahl）

2.实验依据：1891958–MatthewMeselson和FranklinStahl美国科学家马修.梅塞尔(MatthewKeelson)福兰克林.斯塔尔(FranklinStahl)1958–MatthewMeselson和Frank1901957年，梅塞尔和斯塔尔在加州工学院工作期间，利用大肠杆菌研究遗传物质DNA。他们先将大肠杆菌放入含有N15的培养基中标培养，然后将这些大肠杆菌转移到N14的培养基中培养，最后把大肠杆菌经密度梯度离心。他们发现提取的DNA有三条带。1957年，梅塞尔和斯塔尔在加州工学院工作期间，利191密度梯度实验

——实验结果支持半保留复制的设想含重氮-DNA的细菌（15代)培养于普通培养液

第一代(20min，杂合体)继续培养于普通培养液第二代梯度离心结果重DNA普通DNA密度梯度实验——实验结果支持半保留复制的设想含重氮-DN192电镜观察DNA复制电镜观察DNA复制193按半保留复制方式，子代DNA与亲代DNA的碱基序列一致，即子代保留了亲代的全部遗传信息，体现了遗传的保守性。半保留复制的意义遗传的保守性，是物种稳定性的分子基础，但不是绝对的。按半保留复制方式，子代DNA与亲代DNA的碱基序列一致，即子194原核生物复制时，DNA从起始点(origin)向两个方向解链，形成两个延伸方向相反的复制叉，称为双向复制。复制中的放射自显影图象二、双向复制(bidirectionalreplication)原核生物复制时，DNA从起始点(origin)向两个方向解链195A.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oriterABC原核生物DNA双向复制A.环状双链DNA及复制起始点oriterA196归纳：1个复制点2个复制叉4条链同时合成★原核生物约3×106个bp，每秒合成2500个bp，才能20分钟繁殖一代。★人是6×109个bp，每秒合成100个bp，实际时间约8个小时。归纳：1个复制点★原核生物约3×106个bp，每秒合成250197真核生物每个染色体有多个起始点，是多复制子的复制。习惯上把两个相邻起始点之间的距离定为一个复制子(replicon)

。复制子是独立完成复制的功能单位。人类约1000个bp即有1个复制起点。真核生物多复制子的复制真核生物每个染色体有多个起始点，是多复制子的复制。真核生物多1985’3’oriorioriori5’3’5’5’3’3’5’5’3’复制子3’真核生物DNA多复制子复制5’3’oriorioriori5’3’5’5’3’3’5’199多个起始点多个起始点200三、复制的半不连续性3535解链方向3´5´3´3´5´领头链(leadingstrand)随从链(laggingstrand)三、复制的半不连续性3535解链方向3´5´3´3´201顺着解链方向生成的子链，复制是连续进行的，这股链称为领头链。另一股链因为复制的方向与解链方向相反，不能顺着解链方向连续延长，这股不连续复制的链称为随从链。复制中的不连续片段称为岡崎片段(okazakifragment)。

领头链连续复制而随从链不连续复制，就是复制的半不连续性。

顺着解链方向生成的子链，复制是连续进行的，这股链称为领头链。2023535解链方向3´5´3´3´5´领头链(leadingstrand)随从链(laggingstrand)岡崎片段(okazakifragment)3535解链方向3´5´3´3´5´领头链随从链岡崎2031.遵守严格的碱基配对规律；2.聚合酶对碱基的选择功能；3.复制出错时DNA-pol的及时校读功能。四、DNA复制的保真性至少要依赖三种机制

1.遵守严格的碱基配对规律；四、DNA复制的保真性至少要依204DNA复制的保真性至少依赖于三种机制复制出错时及时校读聚合酶对碱基的选择性严格的碱基配对DNA复制的保真性至少依赖于三种机制复制出错时及时校读聚合酶205第二节参与DNA复制的主要酶类和蛋白因子第二节参与DNA复制的2061.模板：解开成单链的DNA母链3’-5’3.DNA聚合酶，DNA-pol2.底物dNTP：dATP，dGTP，dCTP，dTTP4.引物（primer）：RNA引物NTP5.其他酶和蛋白质因子一、参与DNA复制的物质1.模板：解开成单链的DNA母链3’-5’3.DNA聚合207二、复制的化学反应

(dNMP)n

+dNTP→(dNMP)n+1

+PPi

5′3′CGA二、复制的化学反应(dNMP)n+dNTP→(dN208生成磷酸二酯键N1OH3`5`+dN2TPN1N2-OH3`5`+PPiDNApol3’——TAGAAGACCTATTGGCC——5’5’——ATCTTCTGGATAACCGG——3’生成磷酸二酯键N1OH3`5`+dN2TPN1N2-OH3`209聚合反应的特点DNA新链生成需引物和模板；新链的延长只可沿5→3方向进行。聚合反应的特点DNA新链生成需引物和模板；210DNA连接酶酶DNA聚合酶解螺旋酶单链DNA结合蛋白引物酶DNA拓扑异构酶DNA复制的酶三、参与DNA复制的酶类DNA连接酶酶DNA聚合酶解螺旋酶单链DNA结合蛋白引物酶D211第13章DNA的生物合成——复制MicrosoftPowerPoint演示文稿课件212E.Coli基因图E.Coli基因图2131、解螺旋酶(helicase)

——利用ATP供能，作用于氢键，使DNA双链解开成为两条单链。解螺旋酶ATPdnaA、B、C…DnaA、B、C…1、解螺旋酶(helicase)解螺旋酶ATPdnaA、B、2142、单链DNA结合蛋白(singlestrandedDNAbindingprotein,SSB)——复制中维持模板处于单链状态并保护单链完整作用：防止单链DNA重新形成双链，防止单链DNA被核酸酶水解2、单链DNA结合蛋白(singlestrandedDN215（1）

拓扑一词的含义是指物体或图象做弹性移位而又保持物体不变的性质。

DNA分子中存在打结，缠绕、连环的现象。

3.拓扑异构酶（DNAtopoisomerase）（1）拓扑一词的含义是指物体或图象做弹性移位而又保持物体不216DNA正超螺旋与负超螺旋负超螺旋正超螺旋DNA双螺旋拓扑异构酶超螺旋螺旋DNA正超螺旋与负超螺旋负超螺旋正超螺旋DNA双螺旋拓扑异构217解链过程中正超螺旋的形成解链过程中正超螺旋的形成218（2）拓扑异构酶作用特点既能水解、又能连接磷酸二酯键拓扑异构酶Ⅰ

拓扑异构酶Ⅱ（3）分类（2）拓扑异构酶作用特点拓扑异构酶Ⅰ（3）分类219DNA拓扑异构酶动画.movDNA拓扑异构酶动画.mov220拓扑异构酶Ⅰ切断DNA双链中一股链，使DNA解链旋转不致打结；切口的3’端可通过自由转动一周再与5’端磷酸连接，DNA变为松弛状态。反应不需ATP。（4）作用机制拓扑异构酶Ⅰ切断DNA双链中一股链，使DNA解链旋转不致打结221Topo酶：切割DNA链，使其松弛后再连接HelicaseTopoІ（DNAGyrase）解螺旋酶Topo酶：切割DNA链，使其松弛后再连接HelicaseT222HelicaseSupercoiledDNATOPOІHelicaseSupercoiledDNATOPOІ223TOPOІTOPOІ224TOPOІTOPOІ225TOPOІTOPOІ226TOPOІTOPOІ227TOPOІTOPOІ228TOPOІTOPOІ229TOPOІTOPOІ230TOPOІTOPOІ231TOPOІTOPOІ232拓扑异构酶Ⅱ切断DNA分子两股链，断端通过切口旋转使超螺旋松弛。利用ATP供能，连接断端，DNA分子进入负超螺旋状态。拓扑异构酶Ⅱ切断DNA分子两股链，断端通过切口旋转使超螺旋松233Topo酶：切割DNA链，使其松弛后再连接HelicaseTopoⅡ（DNAGyrase）Topo酶：切割DNA链，使其松弛后再连接HelicaseT234HelicaseSupercoiledDNATOPOⅡHelicaseSupercoiledDNATOPOⅡ235TOPOⅡTOPOⅡ236TOPOⅡTOPOⅡ237TOPOⅡTOPOⅡ238TOPOⅡTOPOⅡ239TOPOⅡTOPOⅡ240TOPOⅡTOPOⅡ241TOPOⅡTOPOⅡ242TOPOⅡATPATPTOPOⅡATP243TOPOⅡTOPOⅡ244解链酶DNA拓朴异构酶单链DNA结合蛋白SSB解开、理顺

DNA链、维持DNA单链状解链酶DNA拓朴异构酶单链DNA结合蛋白解开、理顺D245第13章DNA的生物合成——复制MicrosoftPowerPoint演示文稿课件246特殊的RNA聚合酶复制起始时催化生成RNA引物的酶引物长短：原核生物50-100bp真核生物10-20bp

4、引物酶(primase)：4、引物酶(primase)：247引物酶

5´5´催化RNA引物合成的酶叫引物酶，它是一种特殊的RNA聚合酶DNA合成需在RNA引物的基础上进行RNA引物5´3´5´3´引物酶5´5´催化RNA引物合成的酶叫引物酶，它是一种特殊2485、DNA聚合酶全称：依赖DNA的DNA聚合酶(DNA-dependentDNApolymerase)简称：DNA-pol活性：1.53的聚合活性：以DNA为模板合成DNA2.核酸外切酶活性：53

35

5、DNA聚合酶全称：依赖DNA的DNA聚合酶(DNA-d249DNA聚合酶的特点：1.底物是dNTP。有高度亲和力。2.催化3’-5‘磷酸二酯键。3.不可以使两个游离的单核苷酸形成3’-5‘磷酸二酯键。4.催化子链与母链之间以碱基互补的形式形成氢键。5.外切酶的活性。DNA聚合酶的特点：1.底物是dNTP。有高度亲和力。2505´AGCTTCAGGATA

3´

|||||||||||3´TCGAAGTCCTAGCGAC5´35外切酶活性53外切酶活性切除引物和突变的DNA片段。能辨认错配的碱基对，并将其水解。核酸外切酶活性？5´AGCTTCAG251（1）原核生物的DNA聚合酶DNA-polⅠDNA-polⅡDNA-polⅢ（1）原核生物的DNA聚合酶DNA-polⅠ252原核生物的DNA聚合酶原核生物的DNA聚合酶253功能：

53聚合酶活性、

53和35外切酶活性

复制中的错误校读，复制和修复中的空隙填补。DNA-polⅠ（109kD）功能：DNA-polⅠ254美国科学家,科恩伯格

Kornberg1955年从E.Cole中发现了DNA聚合酶，为DNA的复制打下了基础。为此，Kornberg1959年获得诺贝尔奖。ArthurKornberg(亚瑟.科恩伯格)美国科学家,科恩伯格Kornberg1955年从E.Co255美国生物化学家美国斯坦福大学结构生物学教授

2006年，因对“真核转录的分子基础所作的研究”，独享诺贝尔化学奖。

罗杰·科恩伯格（RogerD.Kornberg，1947-）亚瑟.科恩伯格的长子。美国生物化学家罗杰·科恩伯格（RogerD.Kornbe256323个氨基酸小片段5核酸外切酶活性大片段/Klenow片段

604个氨基酸DNA聚合酶活性

5核酸外切酶活性N端C端木瓜蛋白酶(将DNA-pol-Ⅰ分成两段)DNA-polⅠKlenow片段是实验室合成DNA，进行分子生物学研究中常用的工具酶。

有关研究323个氨基酸小片段5核酸外切酶活性大片段/Kl257DNA-polⅡ（120kD）DNA-polII基因发生突变，细菌依然能存活。DNA-polII对模板的特异性不高，即使在已发生损伤的DNA模板上，它也能催化核苷酸聚合，因此认为它可能参与DNA损伤的应急状态修复。

DNA-polⅡ（120kD）DNA-polII基因发258功能：原核生物复制延长中真正起催化作用的酶

DNA-polⅢ(250kD)多亚基、不对称、二聚体功能：DNA-polⅢ多亚基、不对称、二聚体259αεθ为核心酶：

α：5′→3′聚合活性

ε：3′→5′外切酶活性（辨别碱基）

θ：维系αε二聚体作用β：夹稳模板链并使酶沿模板滑动γ复合物：促进全酶组装到模板上，增强核心酶的活性αεθ为核心酶：β：夹稳模板链并使酶沿模板滑动260（2）常见真核生物的DNA聚合酶（五种）DNA-pol

起始引发，有引物酶活性。延长子链的主要酶，解螺旋酶活性参与低保真性度复制在复制过程中起校读、修复和填补空隙的作用（DNA-polⅠ)。在线粒体DNA复制中起催化作用。DNA-pol

DNA-pol

DNA-pol

DNA-pol

（2）常见真核生物的DNA聚合酶（五种）DNA-pol起261真核生物的DNA聚合酶真核生物的DNA聚合酶262DNA连接酶ATPADP3’5’5’3’目录HO5’3’5’3’6、DNA连接酶DNA连接酶ATPADP3’5’5’3’目录HO5’3’5263①断端的3-OH末端，5-P末端②连接的是双链中的单链缺口③需要ATP（1）DNA连接酶作用条件：①断端的3-OH末端，5-P末端（1）DNA连接酶264⑴复制中起最后接合缺口作用。⑵DNA修复、重组及剪接中起缝合缺口作用。⑶基因工程的重要工具酶之一。（2）DNA连接酶功能⑴复制中起最后接合缺口作用。（2）DNA连接酶功能265第三节DNA的复制过程第三节DNA的复制过程266一、原核生物的DNA生物合成一、原核生物的DNA生物合成2671.复制的起始：需要解决两个问题：1.DNA解开成单链，提供模板。2.形成引发体，合成引物，提供3-OH末端。θ复制倒Y1.复制的起始：需要解决两个问题：1.DNA解开成单链，提268E.coli复制起始点oriCGATTNTTTATTT···GATCTNT