第10章 DNA复制课件.pptVIP

第十章DNA的生物合成

Chapter10BiosynthesisofDNA;DNAdependentDNApolymerase——DDDP

DNAdependentRNApolymerase——DDRP

RNAdependentRNApolymerase——RDRP

RNAdependentDNApolymerase——RDDP;第一节复制的基本规律;basepairingduringDNAsynthesis;

亲代DNA

子代DNA

母链子链

亲代DNA的两条链，都作为复制的模板（母

链），严格遵从碱基互补原则合成两条新链（子链），

以构成两个子代DNA。子代DNA中有一半直接从亲代

保留下来，只有一半是新合成的。

半保留复制是遗传的分子基础。;DNA以半保留方式进行复制，是在1958年由M.Meselson和F.Stahl所完成的实验所证明。该实验首先将大肠杆菌在含15N的培养基中培养约十五代，使其DNA中的碱基氮均转变为15N。将大肠杆菌移至只含14N的培养基中同步培养一代、二代、三代。分别提取DNA，作密度梯度离心，可得到下列结果：;亲代DNA分子;二、有一定的复制起始点

DNA在复制时，需在特定的位点起始，这是一些具有特定核苷酸排列顺序的片段，即复制起始点。在原核生物中，复制起始点通常为一个，而在真核生物中则为多个。E.coli复制起点oriC跨度为245bp;三、需要引物

参与DNA复制的DNA聚合酶，必须以一段具有3’端自由羟基（3’-OH）的RNA作为引物(primer)，才能开始聚合子代DNA链。

RNA引物的大小，在原核生物中通常为50～100个核苷酸，而在真核生物中约为10个核苷酸。RNA引物的碱基顺序，与其模板DNA的碱基顺序相配对。;四、双向复制

DNA复制时，以复制起始点为中心，向两个方向进行复制。但在低等生物中，也可进行单向复制（如滚环复制）。;

DNA从起始点向两个方向解链，形成两个延伸方向相反的复制叉，称为双向复制。

复制起点

复制叉

复制子

;五、半不连续复制

由于DNA聚合酶只能催化底物的5?-P加合到延长中子链的3-OH上生成磷酸二酯键，决定了延长具有方向性。新链的生成方向只能从5??3?。即以5→3方向聚合子代DNA链，即模板DNA链的方向必须为3→5。因此，分别以两条亲代DNA链作为??板聚合子代DNA链时的方式是不同的。;以3→5方向的亲代DNA链作模板的子代链在复制时基本上是连续进行的，其子代链的聚合方向为5→3，这一条链被称为领头链(leadingstrand)。而以5→3方向的亲代DNA链为模板的子代链在复制时则是不连续的，其链的聚合方向也是5→3，这条链被称为随从链(laggingstrand)。;由于亲代DNA双链在复制时是逐步解开的，因此，随从链的合成也是一段一段的。DNA在复制时，由随从链所形成的一些子代DNA短链称为冈崎片段(Okazakifragment)。

冈崎片段的大小，在原核生物中约为1000～2000个核苷酸，而在真核生物中约为100个核苷酸。;第二节DNA复制的酶学和拓扑学变化;二.复制的化学反应

磷酸二酯键

5`3`

dNTP+(dNMP)n

PPi+(dNMP)n+1;polynucleotidechain

3’,5’-phosphodiesterbond;第10章DNA复制;三、DNA聚合酶(DDDP,DNA-pol);原核生物中的三种DNA聚合酶?;(二).真核生物的DNA聚合酶

DNA-polα

聚合：延长随从链

DNA-polβ

无其它DNA-pol时起作用

DNA-polγ

线粒体内，聚合mtDNA

DNA-polδ

聚合：延长领头链

DNA-polε

校读，修复，填补缺口;表：真核生物的DNA聚合酶

;(三).DNA复制的保真性：

为了保证遗传的稳定，DNA的复制必须具有高保真性。DNA复制时的保真性主要与下列因素有关：

1．遵守严格的碱基配对规律；

2．DNA聚合酶在复制时对碱基的正确选择；

3．对复制过程中出现的错误及时进行校正。;1.DNA连接酶

DNA连接酶(DNAligase)可催化两段DNA片段之间磷酸二酯键的形成，而使两