DNA复制的起始和终止课件.ppt

一、复制的起始 一、复制的起始 1 3-OH引发末端的产生 2 单链DNA的产生 3 复制复合体的形成 2 单链DNA的产生 解旋酶(helicase): 使DNA的两条链分开，它通常利用ATP水解 来提供必需的能量 位于复制叉处的多酶复合体（引发体）必须快速 从一个冈崎片段移到另一冈崎片段 In lagging Strand 上多酶系统 必须完成多次反复的启动与扩展 E.coli 启动2000—4000次的冈崎片段复制 复制叉处的复制体 前导链和后随链的协同合成 聚合酶Ш全酶 前导链 后随链 螺旋酶 引发体 引物 引发酶 活性中心一 活性中心二 PriA清除SSB提供引发体移动动力 极性3‘→5’ 一分子的 DNA pol III. 协同合成前导链和后随链 * * 5’ 3’ 3’ 5’ 图12-13 三、复制终止 1、环形DNA复制的终止 a、终止序列 E.coli 有两个终止区域，分别结合专一性的终 止蛋白 序列一：terE terD terA 序列二：terF terB terC 每个区域只对一个方向的复制叉起作用 b、专一性终止蛋白 E.coli 中由 tus gene 编码 通过抑制DNA螺旋酶而发挥终止作用 每次复制时只使用一个终止位点 ter 2 染色体DNA的末端复制 3’ 5’ 5’ 3’ RNA引物 3’ 3’ RNA引物水解 即DNA复制过程不能自始至终完整地复制整个线性染色体，而是每次都在其5末端留下一个空缺未能填补（即RNA引物降解），如果细胞没有办法添补这些空隙，染色体DNA将随着每一次的细胞分裂而不断缩短，直至这种缺隙侵蚀到染色体的结构基因而使细胞消亡。 5’ 5’ 端粒的功能 端粒给染色体末端提供了一个保护性的“帽子”，防止染色体的融和、丢失和降解，并参与染色体和核基质的结合。 DNA复制模型中存在“末端复制问题”。真核细胞DNA复制需要RNA引物，复制完成时，RNA引物被水解。这必然导致复制的随从链5’端有一段缺损，而DNA聚合酶无法填补。 根据此复制模型，染色体DNA面临5’端缩短的趋势。端粒的存在以其长度的缩短来阻止遗传信息的丢失，从而维持了基因组的完整性，解决“末端复制问题” 。 3’ 5’ 5’ 3’ RNA引物水解 端粒 染色体DNA 端粒 末端复制补齐过程 通过TG链的回折形成 发夹结构（G·G氢键） －－－尺蠖模型 端粒酶（ Telomerase） 1985. Carol Greider Blackburn, 1986. Gottchling 四膜虫 端粒酶 （ telomerase ）将T2G4 末端重复延伸 游扑虫 Telomerase = RNA CAAAACCCC 链 + 末端结合蛋白 （TBP） 端粒酶－－－逆转录酶 a、核蛋白（ ribonucleoprotein RNP） b、含约长150NT的RNA，其中含 1～5 拷贝的CxAy重复序列， 是合成端粒T2G4的模板 c、延长的3’-T2G4端（一段cDNA）作为5’-端DNA合成的模板 端粒酶 以自身含有的RNA作为模板，合成和补充端粒的重复序列，具有逆转录酶性质，是一种RNA依赖的DNA聚合酶，又称为端粒末端转移酶。 可以催化端粒3’ 端的游离-OH基上连接新的dNTP以延长端粒序列。 端粒酶的功能 端粒酶以其自身的RNA组分为模板，以原有的一条DNA单链的3’端游离-OH为引物，在端粒末端添加新的端粒重复序列使端粒延长。端粒酶的作用解决了“末端复制问题”，保证真核细胞线性染色体DNA复制得以完全。 端粒酶的活性决定了端粒的长度。 无论单细胞或多细胞真核生物都存在各自特异的端粒酶RNA模板。 5’ 5’ 端粒消耗 端粒维持 细胞衰老 细胞永生化 染色体DNA 端粒 端粒 * 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 复制忠实性的保证 * * 在引发体的帮助下结合到 RFⅠDNA