复制与修复课件.ppt

物理因素：紫外線(ultraviolet,UV)、各種輻射UV化學因素：自由基導致的DNA損傷堿基類似物導致的DNA損傷堿基修飾劑、烷化劑導致的DNA損傷嵌入性染料導致的DNA損傷生物因素：病毒二、DNA損傷有多種類型堿基脫落堿基結構破壞嘧啶二聚體形成DNA單鏈或雙鏈斷裂DNA交聯四、DNA連接酶連接複製中產生的單鏈缺口連接DNA鏈3?-OH末端和相鄰DNA鏈5?-P末端，使二者生成磷酸二酯鍵，從而把兩段相鄰的DNA鏈連接成一條完整的鏈。DNA連接酶(DNAligase)作用方式：HO5’3’3’5’DNA連接酶ATPADP5’3’5’3’DNA連接酶的作用：DNA連接酶在複製中起最後接合缺口的作用。在DNA修復、重組及剪接中也起縫合缺口作用。也是基因工程的重要工具酶之一。功能：提供核糖3?-OH提供5?-P結果DNA聚合酶引物或延長中的新鏈游離dNTP去PPi(dNTP)n+1連接酶複製中不連續的兩條單鏈不連續→連續鏈拓撲酶切斷、整理後的兩鏈改變拓撲狀態DNA聚合酶，拓撲酶和連接酶催化3?,5?-磷酸二酯鍵生成的比較真核生物DNA複製的過程真核生物每個染色體有多個起始點，是多複製子複製。複製有時序性，即複製子以分組方式啟動而不是同步起動。複製的起始需要DNA-polα（引物酶活性）和polδ（解螺旋酶活性）參與。還需拓撲酶和複製因數(replicationfactor,RF)。一、真核生物複製的起始增殖細胞核抗原（proliferationcellnuclearantigen，PCNA）在複製起始和延長中起關鍵作用。PCNA為同源三聚體，具有與E.coliDNA聚合酶Ⅲ的β亞基相同的功能和相似的構象，即形成閉合環形的可滑動DNA夾子，在RFC的作用下PCNA結合於引物－範本鏈；並且PCNA使polδ獲得持續合成能力。PCNA水準也是檢驗細胞增殖的重要指標。DNA-polδ和polα分別兼有解螺旋酶和引物酶活性。在複製叉及引物生成後，DNA-polδ通過PCNA的協同作用，逐步取代polα，在RNA引物的3?-OH基礎上連續合成領頭鏈。隨從鏈引物也由polα催化合成。然後由PCNA協同，polδ置換polα，繼續合成DNA子鏈。二、真核生物複製的延長發生DNA聚合酶α/δ轉換發生DNA聚合酶?/?轉換的原因是Pol?不具備持續合成能力。DNA聚合酶?/?轉換在複製叉同時合成前導鏈和後隨鏈複製過程簡圖3?5?5?3?領頭鏈3?5?3?5?親代DNA後隨鏈引物核小體三、真核生物DNA合成後立即組裝成核小體切除引物、填補空缺、連接切口原核生物基因是環狀DNA，雙向複製的複製片段在複製的終止點(ter)處匯合。oriterE.coli8232oriterSV40500複製的終止5?5?5?RNA酶OHP5?DNA-polⅠdNTP5?5?PATPADP+Pi5?5?DNA連接酶子鏈中的RNA引物被取代染色體DNA呈線狀，複製在末端停止。複製中岡崎片段的連接，複製子之間的連接。染色體兩端DNA子鏈上最開始複製的RNA引物，去除後留下空隙。四、端粒酶參與解決染色體末端複製問題5?3?3?5?5?3?3?5?+5?3?3?3?3?5?5?可能出現問題：染色體線性DNA複製一次就會縮短一次。事實上：染色體線性DNA雖經多次複製，但不會越來越短。原因：真核生物染色體線性DNA分子末端具有端粒和端粒酶。七十年代：端粒分子組成確定八十年代：端粒酶的發現九十年代：端粒酶與細胞衰老和癌症三十年代：端粒概念首次提出研究概況2009年10月5日，瑞典卡羅林斯卡醫學院宣佈，將2009年諾貝爾生理學或醫學獎授予美國科學家伊莉莎白·布萊克本、卡蘿爾·格雷德和傑克·紹斯塔克，以表彰他們“發現端粒和端粒酶是如何保護染色體的”。端粒(telomere)染色體的保護帽指真核生物染色體線性DNA分子末端的結構。功能?維持染色體的穩定性?維持DNA複製的完整性結構特點?由末端DNA序列和蛋白質構成。?末端DNA序列是富含T、G堿基的短序列的多次重複。TTTTGGGGTTTTGGGG…端粒（telome