16-DNA复制.ppt

* * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * 7. 复制起始是借助于引发酶合成的RNA引物开始的，前导链合成需要一个RNA引物，而滞后链需要多个RNA引物。在滞后链合成中，在DNA pol III催化下，由每个引物按照模板链合成互补短DNA片段，称之为岗崎片段。然后DNA pol Ⅰ的5′→3′外切酶活性将 RNA 引物切除，再通过其聚合酶活性催化冈崎片段之间空隙的核苷酸填充，最后DNA连接酶将新生的冈崎片段连接起来。 8. 复制的忠实性非常高，主要是由于DNA聚合酶具有3′→5′外切酶的活性。但在复制过程中由于碱基配对错误、以及碱基共价修饰、碱基缺失和插入都会产生突变，并造成DNA损伤。复制后的修复主要包括5种修复机制：直接修复、切除修复、错配修复等。 * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * E.Coli中的ter区组织 600kb ter区含有5个非对称的ter部位，每个都可与Tus结合。 箭头表示为每个复制体设置的可能的终止部位 真核生物染色体一般都比细菌染色体大得多，如E,coli基因组是由4.6×103kb组成的单一染色体，而真核生物通常含有一个以上的染色体，一般在20至30对染色体之间。虽然染色体数目的增加使得基因组更复杂，但所有生物中的DNA复制的生物化学机制基本上是类似的。 真核生物DNA复制还有以下一些特点: 真核生物所含的DNA聚合酶种类更多些。 真核生物复制叉处需要的辅助蛋白不同。 真核生物也象E.coli那样，复制是双向的。但E.coli染色体含有唯一的复制起点，而真核生物染色体存在许多复制起点。 12.8 真核生物DNA复制类似于原核生物DNA复制 真核生物中DNA的复制特点 1、真核生物染色体有多个复制起点，多复制眼，呈双向复制，多复制子。 2、冈崎片段长约200bp. 3、真核生物DNA复制速度比原核慢。 4、真核生物染色体在全部复制完之前起点不再重新开始复制；而在快速生长的原核中，起点可以连续发动复制。真核生物快速生长时，往往采用更多的复制起点。 5、真核生物有多种DNA聚合酶。 6、真核生物线性染色体两端有端粒结构，防止染色体间的末端连接。由端粒酶负责新合成链5?RNA引物切除后的填补，亦保持端粒的一定长度。 滚环复制 首先一个引发体组装在模板链（＋链）上 ，开始合成RNA引物，然后在DNA pol III作用下，引物延伸生成一个互补链（－链）。 生成的双链DNA分子通过一个噬菌体编码的内切酶在＋链上的特定部位制造一个缺口。 最后在DNA pol III作用下，＋链从暴露出的3ˊ羟基延伸，取代原来的＋链。 12.9 DNA复制的其它方式 线粒体DNA的复制采取的是一种特殊的D-环复制方式： 环状双螺旋DNA在某一点解旋，开始复制。但前导链和滞后链的起点不在同一位点。 首先合成前导链，结果一条链（滞后链模板）仍维持单链。形成一个D字型的环。当前导链合成到某一点时，露出滞后链的起点，滞后链开始复制。 D-环复制 逆转录病毒的基因组是RNA分子，在感染期间，RNA分子可以逆转录为DNA分子。DNA再转录生产病毒RNA，或者与宿主DNA分子整合，使病毒潜伏于宿主后代中。 将逆转录病毒RNA转换成DNA的最关键酶是逆转录酶。该酶具有RNase H活性（降解RNA活性）和DNA聚合酶活性。 12.10 利用RNA作为模板，逆转录酶可以催化DNA合成 mRNA RNA-DNA杂化体 单链DNA 双链DNA mRNA的cDNA拷贝 逆转录病毒生活循环中的7个主要过程 ① 逆转录病毒进入宿主细胞； ② 在逆转录酶的催化下，以病毒的RNA为模板合成互 补DNA（cDNA），形成RNA-DNA杂化体，逆转录酶 将杂化体中的RNA降解，同时以剩下的DNA链为模 板合成另一条互补的DNA链，结果形成双链DNA； ③ 双链DNA整合到宿主DNA中； ④ 利用宿主复制和转录机器生产大量的病毒RNA； ⑤ 转录出的mRNA翻译成病毒的包膜蛋白，逆转录酶 和壳体蛋白； ⑥ 将病毒RNA、逆转录酶和壳体蛋白组装成病毒 的核壳体； ⑦ 核壳体结合包膜蛋白形成完整的逆转录病毒。 逆转录酶没有3ˊ 5ˊ外切酶活性或校正活性，所以它的错误率比任何DNA聚合酶都高，例如人免疫缺陷病毒I（HIV I）逆转录酶每合成2000到4000核苷