原核细胞DNA的复制.ppt

原核细胞DNA的复制 林琳 生科院6666班 （6666666666666） 什么是DNA复制 和DNA复制有关的的概念 和复制有关的酶 原核细胞DNA复制的分子机制 什么是DNA复制 所谓DNA的复制，即以亲代DNA分子为模板合成与其完全相同的子代DNA的过程。 DNA的复制可分为起始、延伸、终止三个阶段。 和DNA复制有关的的概念 复制子：从复制起点到复制终点之间的一个DNA复制单位称为复制子。 复制原点：原核生物DNA的复制是从DNA分子上的特定位置开始的，这一位置复制原点。 复制叉：DNA复制时双链解开，形成一个Y形结构，称为复制叉。 和复制有关的酶 （一）DNA聚合酶 polⅠ 功能 Pol Ⅱ 功能 Pol Ⅲ DNA 复制中起关键作用的酶 功能 ①5′→3′聚合酶活性； ②3′→5′外切酶活性。 Pol Ⅲ是由十种亚基构成的不对称二聚体， α、ε、θ构成核心酶 Pol Ⅲ （二）DNA连接酶： 若双链DNA中一条链有切口，而且一端是3′-OH，另一端是5′-磷酸基，连接酶可催化这两端形成磷酸二酯键，而使切口连接。 DNA连接酶不能将两个游离的DNA分子连接起来。 大肠杆菌和其它细菌的DNA连接酶需要NAD+提供能量；在高等生物和噬菌体中，则要ATP提供能量。T4 DNA连接酶可连接两个游离的DNA分子 原核细胞DNA复制的分子机制 双链解开 起始----RNA引物的合成 在DNA模板上先合成一段RNA引物，DNA聚合酶从引物的3’-OH末端开始合成新的DNA链。 RNA引物的合成需要引物合成酶的催化。 延伸 在DNA聚合酶Ⅲ的作用下，活化的脱氧核苷酸加到引物末端，同时脱掉一个焦磷酸。 前导链连续合成 后随链以一些列冈崎片段和方式不连续合成 冈崎片段：DNA复制过程中，两条新生链都只能从5‘端向3’端延伸，前导链连续合成，滞后链分段合成。这些分段合成的新生DNA片段称冈崎片段。 终止 * * ① 5′→3′聚合酶活性； 酶与模板结合后构象改变，识别碱基，正确配对后才发挥聚合作用。 ② 3′→ 5′外切酶活性； 主要是对新生DNA链进行校对，防止“错配” ③ 5′→3′外切酶活性； 主要是对DNA损伤的修复，以及在DNA复制时RNA引物 的切除及其空隙的填补 ④内切酶活性：切掉不配对碱基 5′→3′聚合酶活性； 3′→5′外切酶活性。 该酶无5′→3′外切酶活性；且活性很低，功能尚不清楚 ? ? ? ? ? ε ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ε ? 使核心酶二聚化 校对 组建复合体 识别引物、夹住DNA分子 5′→3′方向合成DNA ? ε ? ? ? 3 5 3 5 OH P 全保留复制？ 分散式复制？ 半保留复制？ DNA复制方式？ 半保留复制 半保留复制的实验证据 1958年Meselson和Stahl用同位素15N标记大肠杆菌DNA，首先证明了DNA的半保留复制。 亲代 第一代 第二代 DNA旋转酶(拓扑异构酶Π)、 DNA解链酶、单链结合蛋白协同作用 1、在DNA聚合酶Ⅰ催化下切除RNA引物；留下的空隙由该酶催化合成一段DNA填补上； 2、在DNA连接酶作用下，连接相邻的DNA链；3、修复掺入DNA链的错配碱基；以修复方式填补终止区50-100bp的空缺。 这样以两条亲代DNA链为模板，各自形成一条新的DNA互补链，结果形成了两个DNA双股螺旋分子。 * * *