14DNA的生物合成概述.ppt

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磷酸化导致在复制起点组装其它复制因子并起始复制，复制因子包括3种DNA聚合酶。 DNA聚合酶在复制起点按一定顺序组装：首先Pol ?和Pol ?结合，然后是Pol ?/引发酶。 在S期，pre-RC被蛋白激酶（Ddk和Cdk）磷酸化，从而被激活。 pre-RC的激活和组装真核DNA复制叉 （1）激活pre-RC，以起始DNA复制； （2）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-dependent kinases，CDK）严格控制pre-RC的形成和激活。 Cdk功能： 在每个细胞周期过程中，仅有一次机会形成pre-RC，也仅有一次机会激活pre-RC。 pre-RC在被激活后即解体，所暴露的复制基因可形成新的pre-RC并迅速结合ORC。但在S、G2和M期，高活性的Cdk抑制pre-RC的其它组分结合ORC。只有当染色体分离和细胞分裂完成时，Cdk的活性消失，新的pre-RC才能形成。 逆转录和其他复制方式 Reverse Transcription Other DNA Replication Ways 第五节 双链DNA是大多数生物的遗传物质。某些病毒的遗传物质是RNA。原核生物的质粒，真核生物的线粒体DNA，都是染色体外存在的DNA。这些非染色体基因组，采用特殊的方式进行复制。 逆转录酶(reverse transcriptase) 逆转录(reverse transcription) 逆转录酶 一、逆转录病毒的基因组RNA以逆转录机制复制 RNA DNA 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 RNA病毒在细胞内复制成双链DNA的前病毒(provirus)。前病毒保留了RNA病毒全部遗传信息，并可在细胞内独立繁殖。在某些情况下，前病毒基因组通过基因重组(recombination)，参加到细胞基因组内，并随宿主基因一起复制和表达。这种重组方式称为整合(integration)。前病毒独立繁殖或整合，都可成为致病的原因。 逆转录酶催化的cDNA合成 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cDNA: cDNA ?complementary DNA? 逆转录酶 A AA A T T T T AAAA SI核酸酶 DNA聚合酶Ⅰ 碱水解 T T T T 二、逆转录的发现发展了中心法则 逆转录酶和逆转录现象，是分子生物学研究中的重大发现。 逆转录现象说明：至少在某些生物，RNA同样兼有遗传信息传代与表达功能。 对逆转录病毒的研究，拓宽了20世纪初已注意到的病毒致癌理论。 三、真核生物线粒体DNA按D环方式复制 dNTP DNA-pol γ D环复制(D-loop replication) 是线粒体DNA (mitochondrial DNA，mtDNA)的复制形式。 三、真核生物线粒体DNA按D环方式复制 D-环复制时需合成引物。mtDNA为双链，第一个引物以内环为模板延伸。至第二个复制起始点时，又合成另一个反向引物，以外环为模板进行反向的延伸。最后完成两个双链环状DNA的复制。复制中呈字母D形状而得名。 D环复制的特点是复制起始点不在双链DNA同一位点，内、外环复制有时序差别。 5 3 5 dATP dGTP dTTP dCTP dTTP dGTP dATP dCTP OH 3 3 DNA-pol 领头链的合成： 领头链的子链沿着5?→3?方向可以连续地延长。 后随链的合成 在复制叉同时合成前导链和后随链 复制过程简图 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。 ori ter E.coli 82 32 ori ter SV40 50 0 三、复制的终止 5? 5? 5? RNA酶 OH P 5? DNA-pol Ⅰ dNTP 5? 5? P ATP ADP+Pi 5? 5? DNA连接酶 子链中的RNA引物被取代 真核生物DNA生物合成过程 The Process of DNA Biosynthesis in eukaryotes 第 四 节 真核生物复制子多、冈崎片段短、