第二章染色体与DNA3复制ppt课件.pptxVIP

学习目的和要求

熟悉DNA复制的一般规律，掌握DNA复制的特点；掌握真核生物和原核生物DNA复制的异同点；理解DNA复制的基本过程。;1、DNA复制的半保留性;分散模型(dispersivemodel)

亲代双链被切成双链片段，而这些片段又可作为新合成双链片段的模板，新、老双链片段又以某种方式聚集成“杂种链”;半保留复制模型(semiconservativereplicationmodel）

DNA在复制时首先两条链之间的氢键断裂两条链分开，然后以每一条链分别做模板各自合成一条新的DNA链，这样新合成的子代DNA分子中一条链来自亲代DNA，另一条链是新合成的。;半保留复制的实验证据（Meselson和Stahl，1958）;;1、复制叉式复制

复制叉式复制是真核生物和原核生物中普遍存在的DNA复制方式。;（1）σ滚环复制;（2）噜噗滚环复制（loopedrollingcirclereplication）;（3）线粒体DNA的D-噜噗(displacementloop)复制;(4)θ型;DNA复制的全部过程可以人为地分成三个阶段

第一阶段为DNA复制的起始阶段，这个阶段包括起始点，复制方向以及引发体的形成；

第二阶段为DNA链的延长，包括前导链及随从链的形成和切除RNA引物后填补空缺及连接岗崎片段；

第三阶段为DNA复制的终止阶段。

在DNA复制的整个过程中需要30多种酶及蛋白质分子参加;（1）DNA复制的起始点(originofreplication)：

复制起始的特定DNA序列;①定点开始双向复制

原核生物和真核生物DNA复制最主要的形式;;①解链酶(helicase);②单链结合蛋白(singlestrandbindingproteins,SSBP);（1）DNA的聚合反应和DNA聚合酶;①DNA聚合酶I;DNA聚合酶Ⅰ的功能;B.3’→5’外切活性;C.5’→3’外切活性

切口平移（nicktranslation）；

链的置换；

模板转换（template-switching）;D.内切酶活性;大肠杆菌DNA聚合酶Ⅰ的Klenow片段（E.coliDNAPolⅠKlenowfragment），又叫做Klenow聚合酶或Klenow大片段酶。它是由大肠杆菌DNA聚合酶Ⅰ全酶，经枯草杆菌蛋白酶（一种蛋白质分解酶）处理之后，产生出来的分子量为76KD的大片段分子。

Klenow聚合酶仍具有5′→3′的聚合活性和3′→5′核酸外切酶活性，但失去了全酶的5′→3′的核酸外切酶活性。

在DNA分子克隆中，Klenow聚合酶的主要用途有：（i）修补经限制酶消化的DNA所形成的3′隐蔽末端；（ii）标记DNA片段的末端；

（iii）cDNA克隆中的第二链cDNA的合成；

（iv）DNA序列测定。;分子量120KD

100个酶分子/细胞

活性是DNApolI的5%

具有5′→3′聚合活性和3′→5′外切活性

没有5′→3′外切活性

与DNA修复有关;DNA复制过程中起主要作用的酶

由一个多亚基组成的蛋白分子;大肠杆菌DNA聚合酶特征;拓扑异构酶(topoisomerase)

上一堂课已经介绍过。;3、DNA复制的终止阶段;E.coli的复制终止

现已发现有两个终止区域（terE,D,A和terC,B），位于相遇点的另一侧100Kb处。每一终止顺序对某一方向移动的复制叉来说是特异的。

ter顺序有一个23bp的区域，在体外可导致复制的终止，但其功能显示了一定的方向性。

终止需要tus(terminusutilizationsubstance)基因的产物Tus(36kD)，Tus能识别ter保守顺序，并阻止复制叉继续前进。

ter-Tus复合物可能通过抑制螺旋酶来实行终止;1、与原核生物不同，真核生物DNA复制有许多起始点。;4、真核生物DNA的复制子被称为ARS（autonomouslyreplicatingsequences），长约150bp，包括数个复制起始必需的保守区。真核生物DNA复制的起始需要起始原点识别复合物（ORC）参与。;性质;6、端粒复制;（五）DNA复制的忠实性和调控;问题:为什么在DNA复制起始要使用需要清除的RNA作为引物，而不使用可以不必清除的DNA为引物呢？;（五）DNA复制的忠实性和调控;起始被GATC半甲基化抑制(13min,1.5min)

起始需复制起始点的Dam靶序列完全甲基化;2、DNA复制的调控;（1）大肠杆菌染色体DNA的复制调控;（2）ColE1质粒DNA的复制调控;（3）单链DNA噬菌体的复制调控;（4）真核细胞DNA的复制调控;③酵母染色体DNA的复