DNA的生物合成【生物化学】程序.ppt

 二、DNA复制的基本特点 （一）半保留复制 模板 原则 特点 亲代的DNA双链，每股链都可作为模板 按碱基配对原则指导新链的合成 *合成的两个子代DNA分子碱基顺序与亲代分子完全一样 *一条链来自于亲代的DNA链，另一条链是新合成的链 （二）半不连续复制  1、 体内仅存在5’ 3’的DNA聚合酶 2、 前导链与随从链（岗崎片段） 三、参与DNA复制的一些酶类和蛋白质 DNA链合成基本条件: dNTP Mg++ 3’-OH引物 DNA模板 酶和蛋白质因子 四、DNA复制过程(起始、延长、终止） 确定复制的起始点 解开双链DNA,提供单链DNA模板 形成复制叉 DNA合成的起始和延长 形成带有新合成的DNA片段的复制泡 复制的终止 (2)引物合成 引发体引导引物酶到达适当的位置合成引物。 领头链 (leading strand) 顺着解链方向生成的子链，其复制是 连续进行的，得到一条连续的子链。 随从链 (lagging strand) 复制方向与解链方向相反，须等解开 足够长度的模板链才能继续复制，得到 的子链由不连续的片段所组成。 三、复制的终止 去除RNA引物 补充空缺 连接 DNA聚合酶Ⅰ的小片段 5’ 3’外切酶 DNA聚合酶Ⅰ的大片段 3’ 5’外切酶 5’ 3’聚合酶 DNA连接酶 1．DNA复制起始过程 真核生物有多个复制起始点(ori)。复制起始点有特殊的序列。起点辩认复合物（origin recognition complex，ORC）组装在起始部位上，形成复制叉。ORC在起始点上的组装还不足以开始起动，另一种复合物称小染色体维系蛋白（mini chromosome maintenance protein , MCM）必须参与。MCM有较弱的解旋酶的活性。此外，还需拓扑异构酶、复制因子(RF)、增值细胞核抗原（PCNA）的参与。 2．RNA引物的合成 DNA聚合酶α能识别起始位点，并且以核糖核苷三磷酸为底物（NTP），以解开的一段DNA为模板，合成一个短链RNA（8～10个核苷酸）引物。然后从引发酶的活性转变为DNA聚合酶α的活性，RNA引物的3’-OH末端为合成新的DNA单链的起点，以dNTP为原料，延长引物大约15-30个脱氧核苷酸。 3.DNA链的延伸 合成的方向仍然为5’→3’。一旦冈崎片段达到一定长度，DNA聚合酶α便从DNA上解离下来。RFC结合到这一延长的引物上，并组装到PCNA滑动夹上，然后DNA聚合酶δ（polδ）结合到PCNA上并完成冈崎片段的最终长度130-200bp.当它遇到原先已形成的冈崎片段5`末端时，polδ/PCNA复合物从DNA上释放下来 4. RNA引物的水解 引物的去除通过两个步骤，首先由RNase H降解RNA引物，留下单个核糖核苷酸连接到冈崎片段上。然后，由側翼内切核酸酶（flap endonucleae 1,FEN1） 除去最后一个核苷酸。FEN1也能除去由于DNA聚合酶δ产生的某些错误的碱基。 5．DNA大分子的形成 DNA连接酶将相邻的两个DNA片段连接起来，形成大分子DNA链。 由于DNA聚合酶?具有校正功能，即通过它的核酶外切酶的功能，能及时切除错配的碱基，使DNA复制具有高度的保真性，保证遗传信息的稳定性。 爬行模型：  （二）真核生物DNA的复制特点 酵母的复制起始点称为ARS(autonomously replicating sequences自主复制序列 )，长约15Obp左右，包括数个复制起始必需的保守区，其核心序列富含AT。真核生物DNA复制的起始需要起点辨认复合物(ORC)参与。真核生物DNA复制叉的移动速度比原核生物慢得多（大约只有5Obp/s，还不到大肠杆菌的1/20）。 RF有多种如RFA、RFB、RFC等，是调节细胞DNA复制的重要蛋白质。在蛋白激酶的作用下被磷酸化，激活或抑制RF的活性。而蛋白激酶包括调节亚基（又称细胞周期蛋白）和催化亚基（又称细胞周期蛋白依赖激酶，CDK），且各有多种（参见书P254表10-5）。从而对DNA复制起始进行精确及多样化控制,使多位点复制呈时序性而非同步性。 PRA：复制蛋白A 两条链均按5’到3’方向合成，一条链3’末端的方向朝着复制叉前进的方向，可连续合成，称前导链（leading strand）。另一条链5’末端朝着复制叉，合成是不连续的，形成冈崎片段，此链称后随链(lagging strand)。 四、端粒(telomere) 指真核生物染色体线性DNA分