DNA的复制(32).ppt

DNA的复制,Godsaidtothem:“Befruitfulandmultiply！”圣经创世纪,第一节DNA复制概貌,一、DNA复制的半保留性,二、复制过程中的顺序性复制从原点开始边解链边复制为什么不采取先将DNA全部解链，然后再分别进行复制的方法？,三、DNA的半不连续复制,冈崎片段的发现,DNA只能从5到3方向合成不能从两端同时复制,3，5磷酸二酯键的形成,第二节DNA的复制酶和相关蛋白,一、DNA聚合酶种类：DNA聚合酶I：1956年，Kornberg具有聚合酶、3-5外切核酸酶、5-3外切核酸酶活性主要生理功能：主要的DNA修复酶，并参与半保留复制,Roger,Kenneth,Sylvy,ArthurandThomas.,DNA聚合酶II：没有5-3外切核酸酶活性，次要的DNA修复酶DNA聚合酶III：是真正的DNA复制酶多亚基多层次组装DNA聚合酶IV和V：参与SOS修复,DNA聚合酶III的结构：DNA聚合酶3-5核酸外切酶激活外切酶活性使核心酶结合为二聚体；结合复合物结合ATP与亚基结合与和亚基结合与SSB蛋白结合与和亚基结合slidingclamp（滑动夹环）,核心酶PolIII,PolIII,PolIII*,复合体,slidingclamp,二、解螺旋酶(helicase)：AhelicaseisanenzymethatusesenergyprovidedbyNTPhydrolysistoseparatethestrandsofanucleicacidduplex,三、SSB蛋白（单链结合蛋白）Thesingle-strandbindingprotein(SSB)attachestosingle-strandedDNA,therebypreventingtheDNAfromformingaduplex防止单链复性维持单链刚性状态避免单链降解TheSSBbindsasamonomer,buttypicallyinacooperativemannerinwhichthebindingofoneproteinmoleculemakesitmucheasierforanothertobind,四、引发酶(primase):TheprimaseisatypeofRNApolymerasethatsynthesizesshortsegmentsofRNAthatwillbeusedasprimersforDNAreplication.为什么DNA的合成需要RNA引物？,五、旋转酶(gyrase)：aTypeIItopoisomerase,actstoovercomethetorsionalstressimposeduponunwindingbyintroducingnegativesupercoilsattheexpenseofATPhydrolysis.复制叉前进带来扭曲张力拓扑异构酶II：引入负超螺旋,六、DNA连接酶（DNAligases）DNAligasemakesabondbetweenanadjacent3-OHand5-phosphateendwherethereisanickinonestrandofduplexDNA.1、酶活化2、AMP转移3、3-OH亲核攻击,第三节DNA的复制过程,一、原核生物的复制（E.coli）（一）复制的起始：复制原点：OriC，含两个系列的重复单位，3个13bp重复序列（富含AT），和4个9bp重复序列（识别位点）,起始过程：TheoriginisinitiallyrecognizedbyDnaAthatformsalargecomplexwithDNA.AshortregionofAT-richDNAismelted.DnaBisboundtothecomplexandcreatesthereplicationfork.Thefirstnucleotidesofthenewchainaresynthesizedintotheprimer,（二）复制的延伸：复制体：酶和相关蛋白在复制叉形成的超分子复合物,先导链和后随链的同时复制Laggingtemplatestrand通过复制体形成一个环状结构，primase已经合成一条引物2随着冈崎片段的合成，环逐渐变大，直到2片段末端接近前一冈崎片段的引物复制体释放环，primase合成一个新的引物,（三）、复制的终止：,环形DNA：单向复制：复制终点复制起点双向复制：无固定终点,两个生长点简单碰撞有固定终点,如E.Coli线性DNA：环化，如DNA形成连环分子，如T7DNA,当E.coli复制叉前移，遇到20bp重复性终止子序列（Ter）时，Ter-Tus复合物能阻挡复制叉的继续前移,真核生物复制特点：复制速度慢基因组较大，有多个复制起点在全部复制完成以前，起点不开始新一轮复制,二、真核生物的复制,真核生物DNA聚合酶：,表2-11真核生物DNA聚合酶的特性比较,复制过程中的核小体复制叉前进是核小体解离为H32H42四聚体和H2AH2B二聚体新合成的组蛋白也被组装成H32H42四聚体和H2AH2B二聚体旧的和新的四聚体、二聚体，在CAF-1因子的帮助下，随机地被组装到复制叉后新形成的核小体中,端粒的复制：端粒(Telomere)端粒是真核染色体的末端序列，富含G。主要由一串十分简单和串联重复的序列组成如四膜虫：GGGGTT端粒功能：操持染色体的稳定性端粒酶(Telomerase)：一种含RNA的蛋白复合物，能使端粒延伸。酶所含的RNA长约150bp，是合成端粒的模板。端粒酶实际上是一种逆转录酶。,复制过程：除去子代链5端引物2.在母链3末端添加端粒序列3.以新合成的端粒序列为模板合成DNA4.除去步骤3中所使用的引物，缺口被保留，但未丢失DNA,ElizabethH.BlackburnJackW.SzostakCa