生物化学讲义16-DNA的复制、修复和重组考研生物化学辅导讲义

第三局部、分子生物学－信息途径第十六节：DNA的复制、修复和重组中大历年考题：一、填空题DNA复制时，引发前体和引发酶构成 。〔0828〕端粒的简洁串联重复DNA合成由 负责。〔0724〕基因组中能独立复制的单位称 〔0725〕现已觉察大肠杆菌有五种不同的DNADNA复制的是 。〔0619〕DNA复制的两大特点是 复制和 复制。〔0501〕基因组中能够独立复制的单位称 〔0502〕DNA连接酶催化的连接反响需要能量供给，大肠杆菌以 源，而动物细胞以 为能量来源。〔0503〕大肠杆菌的三种DNA聚合酶中有外切酶活性的是 〔0504〕真核生物DNA聚合酶中负责冈崎片段合成的是 。〔0505〕端粒的简洁串联重复DNA合成由 酶负责。〔0506〕DNA复制后最常见的修饰是某些碱基的 自我识别，以免受到自身核酸内切酶的破坏。〔0524〕反向重复序列 〔05三7〕13.基因突变 〔05三9〕14.复制体 〔05三10〕15.基因家族 〔04三5〕16.复制子 〔04三8〕二、推断题生物物种随基因组增大，独特基因削减，家族基因增多。〔0820〕DNA分子。〔0828〕小鼠基因组的中性位点的年替换率大于人类的基因组。〔0830〕原核生物和真核生物的聚合酶都是以dNTP为底物。〔0719〕噬菌体的整合由整合酶引发，其功能相当于Ⅱ型拓扑异构酶。〔0722〕人类的球蛋白基因基因簇包括了在不同发育阶段表达的各种基因。〔0727〕原核生物基因组包括少量的非转录DNA〔0728〕在复制子中，复制起点与自主复制相关，而与复制的拷贝数不相关。〔0601〕5DNA复制的抗癌药。〔0602〕真核细胞都是二倍体，而原核细胞都是单倍体。〔0622〕三、问答题简述生物物种保持稳定的分子根底。〔08三7〕RNA是最初的遗传信息载体，但为什么目DNA作为贮存遗传信息的物质？〔074〕限制性内切酶在酶切过程中有哪些影响因素？〔07三6〕简述形成抗体多样性的分子机制。〔07三8〕DNA的损伤，但又是如何保证“种瓜得瓜，种豆得豆”的呢？〔065〕DNA复制的异同。〔057〕简述真核生物与原核生物基因组构造的主要差异。〔05四8〕学问点复习：§16.1 DNA的复制DNA的生物合成:两种方式①DNA复制②RNA反转录DNA复制的特征：半保存复制：DNA复制过程中，产生的子代分子的一条链来自亲代，另一DNA的半保存复制。半不连续复制：DNA复制时，一条链的合成方面与复制叉移动方向全都，称冈崎片段。双向复制：原核生物复制时，DNA从起始点向两个方向解链，形成两个延长方向相反的复制叉，称为双向复制。DNA复制的起点和方式〔1〕：复制起点复制起点是以一条链为模板起始DNA合成的一段序列。有〔D环复制〕。复制单位有一个复制起点。原核生物的DNA和真核生物细胞器的DNA是单个复制子，真核DNA是多复制子，都在一个固定的起点开头复制，复制方向〔等速进展或异速进展〕，形成两个复制叉，少数是单向复制，形成一个复制叉。真核生物每个染色体有多个起始点，是多复制子的复制。功能单位。复制方式滚环式，如：噬菌体ΦX174；D-DNA复制。直线双向复制，真核染色体DNA承受这种方式。参与DNA复制的物质：底物: dATP,dGTP,dCTP,dTTP聚合酶:DNADNA聚合酶模板:DNA母链引物: 供给3 其他的酶和蛋白质因子原核生物DNA聚合反响有关的酶类：DNA聚合酶DNA超螺旋或双螺旋紧急状态变成松驰状态，便于解链。DNA解链酶DNA单链上，防止重形成双螺旋。RNA引物链的合成。DNA连接酶拓扑异构酶：拓扑异构酶Ⅰ可使DNA双链中的一条链切断，松开双螺旋后再将DNA链连接起来，从而避开消灭链的缠绕。拓扑异构酶Ⅱ可切断DNA双链，使DNA的超螺旋松解后，再将其连接起来。DNA解链酶：解链酶或rep蛋白，是用于解开DNA双链的酶蛋白，每解开一对碱基，需消ATP。目前觉察存在至少存在两种解链酶。单链DNA结合蛋白：DNA结合蛋白〔SSB〕又称螺旋反稳蛋白〔HDP〕。这是一些能够与单链DNA结合的蛋白质因子。其作用为：①使解开双螺旋后的DNA单链能够稳避开核酸酶的降解。酶〕Zn2+。用蛋白水解酶将DNA聚合酶I局部水解可得：大片段〔Klenow〕，活性：5’→3’聚合活性、3’→5’外切活性。〔DNA的碱基配对局部，切除修复〕。Klenow片段的用途：a.DNA3，隐缩未端;b.DNA片段未端;c.cDNAd.DNA测序功能：对复制中的错误进展校读，对复制和修复中消灭的空隙进展填补。E.coli.DNA聚合酶Ⅱ基因发生突变，细菌照旧能存活E.coli.DNA聚合酶Ⅲ〔复制酶〕寡聚酶，全酶由10种共22个亚基组成，α、ε和θ三种亚基组成核心酶。DNADNADNA连接酶:大肠杆菌和其他细菌的DNA连接酶以NAD作为能量来源，动物细胞和噬菌ATP作为能量来源。原核生物的DNA复制的过程:预引发：解旋解链，形成复制叉：由蛋白因子〔如dnaB等〕识别复制起始点，拓扑异构酶和解链酶使DNA的超DNA。单链DNA结合〔SSB〕DNA上，形成复制叉。引发体组装：引发：在引物酶的催化下，以DNA为模板，合成一段短的RNA片段，从而获得3”〔3”-OH〕。:由DNA聚合酶催化，以3”→5”方向的亲代DNA链为模板，从5”→3”方向聚合DNADNA复制延长的是DNA聚合酶Ⅲ；而在真DNA聚合酶α(延长随从链)和δ〔延长领头链〕。5‘→35‘→3’方向的亲代DNA链为模板的子代链在复制时其链的聚合方向与复制叉移动的方向相反，这条链是不连续合成的，称为随后链。冈崎片段：段的。DNADNA1000～2023100个核苷酸。复制的终止：去除引物，填补缺口：RNA引物，并由该酶催化延长DNA，直到剩下最终一个磷酸酯键的缺口。连接冈崎片段：DNA长链。真核生物DNA的复制：真核生物染色体DNA是多复制子，有多个复制起点，每个复DNA小得多。真核生物DNA复制叉移动的速度也比原核的慢。DNAG/CTTAGGG。端粒的功能是：A，稳定染色体末端构造。C5-RNA引物后造成的空缺。RNA为模DNA端粒构造。保证复制忠实性的缘由主要有以下三点:DNA聚合酶的高度专一性DNA聚合酶的校对功能RNA作为引物起始时以RNA作为引物的作用：DNA复制为什么要合成一个RNA引物，而后又把这个引物消退呢？这是DNADNA35外切合成一条低忠实性的多核苷酸来开头DNA”的，当DNA53外切酶的功能切除，以高忠实性的脱氧核苷酸取而代之，确保复制的忠实性。逆转录－RNADNA合成：3种酶的活性：RNADNADNA②RNaseHRNA-DNARNADNADNADNA为模板合成双链DNARNA病毒中，它的存在与RNA病毒引起细胞恶性转化有关。逆转录酶无校对功能，因此错误率较高，端粒酶就是一种逆转录酶。逆转录酶的引物可以是寡DNA，也可以是RNA，但要有游离3’-OH末端。§16.2 DNA的修复DNA的损伤修复：一些物理化学因子如紫外线、电离辐射和化学诱变剂均可引起DNA损伤，破坏其构造与功能。然而在确定条件下，生物机体能使这种损伤得到修复。紫外线可使DNA分子中同一条链上两个相邻的胸腺嘧啶碱基之间形成二聚体〔TT〕，T以共价键形成环丁烷构造。CT、CC间也可形成少量二聚体〔CT、CC〕，使复制、转录受阻。细胞对DNA损伤的修复系统有五种：A、错配修复；B、直接修复；C、切除修复DE、易错修复。错配修复N6位甲基化,通过是否甲基DNADNA连接酶。Lynch综合症(遗传性疾病)----DNA错配修复缺陷造成。直接修复切除修复；II、无嘌呤无嘧啶——碱基缺陷或错配比较特别的是靠DNA聚合酶Ⅰ和DNA连接酶填补完缺。着色性干皮病 缺乏切除修复。重组修复：DNA母链的空缺。损伤并未除去。应急反响〔SOS〕和易错修复：诱导修复是细胞DNA受到严峻损伤或DNA复制系统受到抑制的紧急状况下，为求得生存而消灭的一系列诱导性修复。SOS主要包括两个方面：增加DNADNA聚合酶修复，使得DNA得以复制。SOS反响是RecA蛋自和LexA蛋白相互作用引起的。并导致易错修复。RecA的活性有三种：DNA重组活性、DNA单链结合、蛋白酶活性。DNA的突变：DNA的突变的类型包括：A、碱基对的置换；B、移码突变嵌入染料〔EB等〕造成移码突变。基因。§16.3 DNA的重组重组的三种类型：同源重组位点专一重组转座〔又称特别重组〕同源重组：同源重组的形式常发生在同源染色体之间〔分子间重组〕，也可发生在同一DNA分子内〔分子内重组〕Holliday模型：RecBCD重组途径：蛋白〔RecBCDprotein，recB、recC、recD基因的产物〕的参与。位点专一重组：噬菌体的整合与切除噬菌体整合到宿主基因组需整合酶〔Int，的int基因编码〕及宿主蛋白并通过同源区域attP〔 宿主〕的重组而达成是整合的逆过程。附着位点

的xis基因编码及IHF，attPattB〔15的必需序列从–152到+82〔O0〕，attB25