《生物化学》本科课件第30章+DNA的复制、修复和重组（1）

1、第34章 DNA的复制与损伤修复1扬州大学生物科学与技术学院 为什么子女与父母非常相象？生物所以有遗传现象，是与遗传物质DNA的复制有关系的。2扬州大学生物科学与技术学院1964-1970 发现劳氏肉瘤病毒的遗传信息传递方式：逆转录 1953年，Watson和Crick提出中心法则：遗传信息的单向流动。 中心法则：病毒（复制）复制转录DNA RNA 蛋白质翻译逆转录RNA的复制存在于RNA病毒 DNA是生物遗传的主要物质基础，生物机体的遗传信息以密码的形式编码在DNA分子上，表现为特定的核苷酸排列顺序，并通过DNA的复制由亲代传递给子代。在后代的生长发育过程中，遗传信息自DNA转录给RNA,然

2、后翻译成特异的蛋白质，以执行各种生命功能，使后代表现出与亲代相似的遗传性状。3扬州大学生物科学与技术学院 复制：以亲代DNA或RNA为模板，根据碱基配对的原则，在一系列酶的作用下，生成与亲代相同的子代DNA或RNA的过程。几个基本概念： 逆转录：以RNA为模板，在逆转录酶的作用下，生成DNA的过程。 翻译：亦叫转译，以mRNA为模板，将mRNA的密码解读成蛋白质的氨基酸顺序的过程。 转录：以DNA为模板，按照碱基配对原则合成RNA，即将DNA所含的遗传信息传给RNA，形成一条与DNA链互补的RNA的过程。4扬州大学生物科学与技术学院Reverse transcription中心法则图示5扬州大

3、学生物科学与技术学院DNA的复制DNA的存在形式 染色体与质粒严紧控制质粒又叫单拷贝质粒：每个细胞内只有一个或少数几个拷贝松弛控制质粒又叫多拷贝质粒：每个细胞内含有许多拷贝（20以上）DNA复制 是指DNA的自我复制，也就是以亲代DNA为模板产生子代DNA的过程，最初称DNA的半保留复制（semiconservation replication），进一步的研究发现半保留复制为半不连续复制（semidiscontinuous replication）。 6扬州大学生物科学与技术学院一、DNA的半保留复制2.半保留复制的实验证据:1.定义： 1958年Meselson和Stahl用同位素15N标记

4、大肠杆菌DNA,首先证明了DNA的半保留复制。 DNA生物合成时，母链DNA解开为两股单链，各自作为模板(template)按碱基配对规律，合成与模板互补的子链。子代细胞的DNA，一股单链从亲代完整地接受过来，另一股单链则完全从新合成。两个子细胞的DNA都和亲代DNA碱基序列一致。这种复制方式称为半保留复制。7扬州大学生物科学与技术学院DNA复制的可能方式全保留与全新复制分散复制半保留复制8扬州大学生物科学与技术学院 半保留复制的证明： Meselson 和Stahl将同位素15N标记的15NH4Cl加入大肠杆菌的培养基中培养12代，使大肠杆菌的DNA都带上15N的标记，然后将该大肠杆菌转入1

5、4N的普通培养基中培养后，分离子一代、子二代、子三代、子四代DNA，进行氯化铯密度梯度离心，实验证明了DNA的半保留复制。9扬州大学生物科学与技术学院15N-DNA的密度大于14N-DNA的密度10扬州大学生物科学与技术学院11扬州大学生物科学与技术学院DNA的半保留复制的生物学意义： DNA在代谢上的稳定性并非指DNA是一种惰性物质。在各种因素作用下，DNA会发生损伤，需要修复。 DNA的半保留复制表明DNA在代谢上的稳定性，是保证亲代的遗传信息稳定地传递给后代必要措施。12扬州大学生物科学与技术学院（二）DNA复制的起点(origin)和方式 复制子(replicon)：基因组能独立进行复

6、制的单位叫复制子，每个复制子都含有控制复制起始的origin和终止复制的终点（terminus）。双向复制(bi-directional replication)、单向复制(unidirectional replication)；复制叉(replication fork)或生长点(growing point)多复制子(multi-replicon)13扬州大学生物科学与技术学院双向复制单向复制14扬州大学生物科学与技术学院二、DNA复制的起点与方向15扬州大学生物科学与技术学院复制中的DNA 复制原点复制叉16扬州大学生物科学与技术学院DNA复制的主要方式 大肠杆菌双链环状DNA的复制（一个复

7、制起点，双向复制）（细菌DNA复制叉移动速度50kb/min，大肠杆菌染色体完成复制需要40分钟，然而，大肠杆菌每20分钟即可分裂一次。如何解释？) 真核细胞线状染色体DNA的复制方式（多个复制起点，双向复制）复制叉移动速度为1kb3kb/min，高等真核生物一般复制单位长度为100200kb，每个复制单位在3060分钟完成复制，通常完成整个染色体复制的时间要用68h。一轮复制尚未完成，又启动新一轮的复制。17扬州大学生物科学与技术学院真核生物每个染色体有多个起始点，是多复制子的复制。习惯上把两个相邻起始点之间的距离定为一个复制子(replicon) 。复制子是独立完成复制的功能单位。 53o

8、riorioriori5318扬州大学生物科学与技术学院53oriorioriori535533553复制319扬州大学生物科学与技术学院3 不同位置D-环式复制方式（线粒体双链环状DNA：两条链的复制起点不同位置，且复制不同步） 单向滚环式复制（噬菌体X174DNA单链环状）20扬州大学生物科学与技术学院三、半不连续复制 （semidiscontinuous replication）1、 体内仅存在5 3的DNA聚合酶2、 前导链与随从链（岗崎片段）21扬州大学生物科学与技术学院前导链滞后链冈崎片段前导链：DNA复制时，一股以3 5方向的母链作为模板，新合成的链以5 3方向连续合成的链称为前

9、导链。滞后链：DNA复制时，一股以5 3方向的母链作为模板，新合成链沿5 3合成1000-2000个核苷酸不连续的小片段称为随从链。复制方向与解链方向一致复制方向与解链方向相反冈崎片段22扬州大学生物科学与技术学院 DNA半不连续复制： 3 5方向母链为模板，新链5 3方向连续合成5 3方向母链为模板，新链5 3方向合成许多不连续的片段（岗崎片段）这种复制方式称之为半不连续复制。23扬州大学生物科学与技术学院RNA引物DNA聚合酶不能催化两个游离dNTP在DNA模板上聚合需要具3-OH的引物RNA聚合酶能催化两个游离NTP在DNA模板上聚合提供3-OH引物最后被DNA聚合酶除去、补满，再由连接

10、酶连接减少突变，提高DNA复制的真实性24扬州大学生物科学与技术学院55335533 前导链随从链岗崎片段RNA引物3-OH25扬州大学生物科学与技术学院复制的真实性严格的碱基配对规律RNA引物聚合酶的选择作用复制时有即时的校读功能 3 5外切酶功能DNA损伤的修复机制26扬州大学生物科学与技术学院四、与DNA复制有关的酶和蛋白质原料：四种脱氧核苷三磷酸 （dATP、dGTP dCTP dTTP)需要模板：以DNA为模板链，合成子代DNA，模板可以是双链，也可以是单链DNA。合成产物与模板互补。 需要引物：一小段RNA(或DNA）为引物，在大肠杆 菌中，DNA的合成需要一段RNA链作为引物，引

11、物含3 -OH. 合成方向：5 3 (一) DNA聚合酶：1956年Kornberg等在大肠杆菌中首先发现DNA聚合酶，其后发现该酶在许多生物中广泛存在。该酶的催化性质如下：27扬州大学生物科学与技术学院（二）大肠杆菌DNA聚合酶（1）5 3 聚合酶功能（但持续合成DNA的能力差）； （2）3 5外切酶活性（对双链无作用，具有校对功能。）；（3）还具有5 3外切酶活性（双链有效）；1、DNA聚合酶:1956年Kornberg首先从大肠杆菌中分离。该酶为单体酶,含一个锌原子。为多功能酶，具有: 该酶缺失时大肠杆菌仍具有DNA合成酶活性，只是对DNA损伤的修复能力下降，容易导致变异和死亡。推测该酶

12、主要是对DNA损伤的修复，以及在DNA复制时RNA引物切除及其缺口的填补。28扬州大学生物科学与技术学院 3 5 5 3 外切酶 聚合酶NC 5 3外切酶小片段大片段（ klenow片段）切除RNA引物损伤修复校读功能（常用的工具酶）1、DNA聚合酶聚合功能29扬州大学生物科学与技术学院DNA聚合酶的功能30扬州大学生物科学与技术学院Arthur Kornberg 1918 Stanford University Stanford, CA, USA The Nobel Prize in Physiology or Medicine 1959for their discovery of the

13、mechanisms in the biological synthesis of ribonucleic acid and deoxyribonucleic acid31扬州大学生物科学与技术学院2、DNA聚合酶： 多亚基酶，聚合作用，聚合活力比DNA聚合酶高；持续合成DNA的能力差。该酶缺失时大肠杆菌仍具有DNA合成能力，推测该酶仍然不是真正的DNA聚合酶。该酶具有3 5外切酶活性。其功能可能在修复紫外光引起的DNA损伤中起作用。32扬州大学生物科学与技术学院3、DNA聚合酶 多亚基酶，含十种亚基:（），其中（）称为核心酶，2称为夹子，（2）组成复合物，其主要功能是帮助亚基夹住DNA，故称

14、为夹子装配器，该酶DNA合成的持续能力强，主要与该结构有关。另外，该酶合成速度大，活性高，缺失时大肠杆菌因DNA复制抑制而致死。因此认为该酶DNA的真正复制酶。33扬州大学生物科学与技术学院DNA聚合酶全酶的亚基组成亚基相对分子量亚基数目基因亚基功能1320002700010000710005200035000330001500012000370002222211114dnaEdnaQholEdnaXdadXholAholBholCholDdnaN聚合作用3 5外切酶的校对功能组建核心酶使核心酶二聚化依赖DNA的ATP酶，形成复合物与亚基结合，形成复合物形成复合物形成复合物形成复合物两个亚基形

15、成滑动夹子，以提高酶的持续合成能力。34扬州大学生物科学与技术学院DNA聚合酶的异二聚体前导链的合成滞后链的合成35扬州大学生物科学与技术学院 DNA聚合酶的-钳子俯视图DNA双螺旋36扬州大学生物科学与技术学院DNA聚合酶DNA聚合酶DNA聚合酶结构基因不同种类的亚基数目相对分子质量35外切酶53外切酶聚合速度（核苷酸/分）持续合成能力功能Pol A1103,0001,000-1,2003-200切除引物，修复Pol B788,0002,4001,500修复Pol C10830,00015,000-60,000500,000复制大肠杆菌三种DNA聚合酶比较37扬州大学生物科学与技术学院(三）

16、DNA连接酶：连接DNA双链中的单链切口作用特点： 大肠杆菌和其它细菌的DNA连接酶要求NAD+提供能量；在高等生物和噬菌体中，则要求ATP提供能量。T4噬菌体的DNA连接酶不仅能连接双链DNA上的粘性切口，而且能连接无粘性末端的平头双链DNA。 DNA连接酶在DNA复制、损伤修复、重组等过程中起重要作用。38扬州大学生物科学与技术学院DNA连接酶作用机理39扬州大学生物科学与技术学院(四)与DNA合成有关的其它蛋白因子(大肠杆菌中)蛋白质功能相对分子量（103）分子/细胞DNA旋转酶（或拓扑异构酶）DNA解链酶单链结合蛋白引物合成酶DNA聚合酶引入或松开超螺旋使双链DNA解链稳定单链区合成R

17、NA引物除去引物并填满缺口4006574601095030010030040扬州大学生物科学与技术学院1、拓扑异构酶 拓扑异构酶：催化DNA的拓扑连环数发生变化的酶，在DNA重组修复和其它转变方面起重要作用。 除连环数不同外其它性质均相同的DNA分子称为拓扑异构体，引起拓扑异构体反应的酶称为拓扑异构酶。41扬州大学生物科学与技术学院 拓扑异构酶：使DNA一条链发生断裂和再连接。作用是松解负超螺旋，反应不需要能量。主要集中在活性转录区，同转录有关。 拓扑异构酶：使DNA两条链发生断裂和再连接。当引入负超螺旋时需要由ATP提供能量，同复制有关。两类拓扑异构酶作用特点: 二者共同控制DNA的拓扑结构

18、。42扬州大学生物科学与技术学院43扬州大学生物科学与技术学院2、解螺旋酶 （解链酶） 通过水解ATP将DNA两条链打开。E.coli中的rep蛋白就是解螺旋酶，还有解螺旋酶I、II、III。每解开一对碱基需要水解2个ATP分子。 稳定DNA解开的单链，防止复性和保护单链部分不被核酸酶水解。3、单链结合蛋白：44扬州大学生物科学与技术学院 引发体可以沿模板链5 3方向移动,具有识别合成起始位点的功能，移动到一定位置上即可引发RNA引物的合成。移动和引发均需要ATP提供能量， n蛋白具有ATP酶的活力。引发体的移动与复制叉移动的方向相同，与冈崎片段的合成方向相反。3、引物合成酶与引发前体 引物合

19、成酶：催化引物RNA的生成 引发前体:它由多种蛋白质dnaA、dnaB、dnaC、n、n、n和i组成。引发前体再与引发酶结合组装成引发体。 45扬州大学生物科学与技术学院（五）、参与DNA复制的酶与蛋白因子总览图46扬州大学生物科学与技术学院五、 DNA的复制过程：（以大肠杆菌为例） 复制的终止： 复制的起始1、起始复合物的形成：称为引发2、RNA引物的合成 链的延伸：47扬州大学生物科学与技术学院复制原点oriC和原点的识别： 从复制原点到终点，组成一个复制单位，叫复制子（基因组独立进行复制的单位）。 DNA的复制有特定的起始位点，叫做复制原点。常用ori C(或o）表示。大肠杆菌的复制原点

20、ori C由245个bp构成，含两组保守的重复序列：三个13bp的序列（富含A、T的序列）和四个9bp的序列；许多生物的复制原点也都是富含A、T的区段。复制原点由DnaA蛋白识别， 在原点由DnaB蛋白（解螺旋酶）将双螺旋解开成单链状态，分别作为模板，合成其互补链(DNA双链的解开还需DNA拓扑异构酶 、 SSB),在原点处形成一个眼状结构，叫复制眼。48扬州大学生物科学与技术学院（一）复制起始1、拓扑异构酶解开超螺旋。2、Dna A蛋白识别并在ATP存在下结合于四个9bp的重复序列。3、在类组蛋白HU、ATP参与下， Dan A蛋白变性13个bp的重复序列,形成开链复合物。4 、Dna B借

21、助于水解ATP产生的能量在Dna C的帮助下沿5 3 方向移动，解开DNA双链，形成前引发复合物。5、单链结合蛋白结合于单链。6、引物合成酶（Dna G蛋白）开始合成RNA引物。49扬州大学生物科学与技术学院50扬州大学生物科学与技术学院(二) 链的延长（冈崎片段的合成） 真核生物的冈崎片段为：100-200bp 原核生物的冈崎片段为：1000-2000bp51扬州大学生物科学与技术学院 DNA链的延伸 在DNA聚合酶的催化下，以四种5 -脱氧核苷三磷酸为底物，在RNA引物的3端以磷酸二酯键连接上脱氧核糖核苷酸并释放出焦磷酸。DNA链的延伸同时进行前导链和滞后链的合成。两条链方向相反。 前导链

22、 滞后链 冈崎片段 半不连续复制冈崎模型52扬州大学生物科学与技术学院冈崎片段引物的切除、缺口的填补和切口的连接:53扬州大学生物科学与技术学院 前导链和滞后链的合成（DNA聚合酶的异二聚体催化）54扬州大学生物科学与技术学院55扬州大学生物科学与技术学院(三) 复制的终止顺时针终止陷阱逆时针终止陷阱 Ter:终止陷阱，引起复制终止的特定区域，20bp的序列，终止利用物质Tus可识别并结合，从而导致DNA复制的终止。56扬州大学生物科学与技术学院大肠杆菌DNA复制的终止57扬州大学生物科学与技术学院(四) DNA复制的精确性（高保真复制）1、碱基的配对规律：摸板链与新生链之间的碱基配对保证碱基

23、配错几率约为1/1041/105。2、DNA聚合酶的35外切酶活性的校对功能，使碱基的错配几率又降低1001000倍。3、DNA的损伤修复系统。 DNA复制必须具有高度精确性，在大肠杆菌的细胞DNA复制中其错误率约为1/1091/1010，即每1091010个核苷酸才出现一个错误，也就是大肠杆菌染色体DNA复制100010000次才出现一个核苷酸的错误。这么高的精确性的保证主要与下列因素有关：58扬州大学生物科学与技术学院六、真核生物DNA复制的特点4、真核生物染色体在全部复制完之前起点不再重新开始复制；采用更多的复制起点。1、真核生物染色体有多个复制起点，称为自主复制序列（ARS）或复制基因

24、(replicator);多复制眼，呈双向复制，多复制子。2、冈崎片段长约200bp。3、真核生物DNA复制速度比原核慢，速度为10003000bp/min(仅为原核生物的1/201/50）。59扬州大学生物科学与技术学院真核DNA复制特点7、RP-A：真核生物的单链结合蛋白；RNaseH1和MF-1切除RNA引物，DNA聚合酶填补缺口。5、真核生物有多种DNA聚合酶,DNA聚合酶a/ DNA聚合酶是真正的复制酶，PCNA是b夹子。6、真核生物线性染色体两端有端粒结构，它是由许多成串的重短复序列组成，端粒功能是稳定染色体末段结构，防止染色体间的末端连接，并可补偿滞后链5-末段在消除RNA引物后

25、造成的空缺，使染色体保持一定长度。端粒酶是含一段RNA的逆转录酶.60扬州大学生物科学与技术学院真核细胞内有五种DNA聚合酶DNA聚合酶DNA聚合酶 DNA聚合酶 DNA聚合酶DNA聚合酶定位亚基数目外切酶活性引物合成酶活性持续合成能力抑制剂功能细胞核4中等蚜肠霉素引物合成细胞核1低双脱氧TTP修复线粒体23 5外切酶高双脱氧TTP线粒体DNA合成细胞核2 3 5外切酶有PCNA时高蚜肠霉素核DNA合成细胞核15 3 外切酶高蚜肠霉素修复61扬州大学生物科学与技术学院真核细胞端粒DNA的复制1.端粒(telomere)真核生物的线性染色体DNA 每复制一次，子链5有缺失末端有特殊序列-端粒特征

26、: 由数百个串联重复的6核苷酸组成人:5-AGGGTTAGGGTT-3端粒能稳定染色体62扬州大学生物科学与技术学院1978年首次发现四膜虫端粒的分子组成： 端粒 染色体DNA 端粒n（CCCCAA）n（GGGGTT）35（TTGGGG）n（AACCCC）nn（CCCTAA）n（GGGATT）35（TTAGGG）n（AATCCC）n人端粒的分子组成：63扬州大学生物科学与技术学院线形DNA复制末端问题64扬州大学生物科学与技术学院3553RNA引物水解端粒 染色体DNA 端粒65扬州大学生物科学与技术学院2.端粒酶（telomerase) 组成蛋白质(DNA聚合酶)+RNA(合成端粒DNA的模

27、板)唯一携带RNA模板的逆转录酶人端粒酶:模板(RNA-端粒酶):3-CAAUCCCAAUC-5合成(DNA): 5-AGGGTT-3端粒酶和衰老、肿瘤有关66扬州大学生物科学与技术学院DNA末端1.RNA和DNA单链互补序列识别结合2.以RNA为模板 的逆转录过程3.再发动新一轮的合成延长,合成较长的重复序列3.端粒酶的作用机制3、端粒酶的作用机制67扬州大学生物科学与技术学院TTGGGGTTGGGGTTGGGG55TTGGGGTTGGGGTTGGGGCCAACCCC 35oH35CCAACCCC35TTGGGGTTGGGGTTGGGGCCAACCCC2.聚合 1. 结合3.移位 爬行模式端

28、粒酶的功能TTGGGGTTGGGGCCAACCCC68扬州大学生物科学与技术学院端粒酶与细胞存亡端粒酶端粒 端粒酶催化端粒不断延长，从而抵消因染色体复制、细胞分裂导致的DNA缩短，使得染色体DNA完好无损，细胞能够顺利地分裂繁殖。69扬州大学生物科学与技术学院 正常细胞：细胞分裂细胞分裂 衰老死亡 细胞年轻化 端粒酶 重新引入抗衰老70扬州大学生物科学与技术学院55端粒消耗端粒维持细胞衰老细胞永生化染色体DNA端粒端粒71扬州大学生物科学与技术学院四、DNA的损伤与修复DNA修复的基础： 一条链有损伤 修复酶切除 以未损伤的链为模板 合成原来相同的序列72扬州大学生物科学与技术学院73扬州大学

29、生物科学与技术学院（一）造成损伤的原因自发因素物理因素化学因素紫外线损伤（共轭双键）电离辐射损伤（X线/线）亚硝酸盐 C U5-溴尿嘧啶 5-BU A 氮芥类 烷化剂羟胺 C- A GG羟胺74扬州大学生物科学与技术学院DNA自发损伤 DNA复制时碱基的错误配对 罕见态碱基引起T-G、A-C错配75扬州大学生物科学与技术学院 环出效应引起碱基错配新合成链 TGGC TGGCA TGGCAATG 模板链 ACCGATAG ACCGTAG ACCGATAGAl l l l l l l l l l l l l l l l l 环出效应引起碱基缺失或插入新合成链 TTTT TTTT TTTTGAC 模

30、板链 AAAAACTG AAAACTG AAAACTGl l l l l l l l l l l l l l lAA 新合成链 TTTT TTT TTTTTGAC 模板链 AAAAACTG AAAACTG AAAAACTGTT l l l l l l l l l l l l l l l76扬州大学生物科学与技术学院77扬州大学生物科学与技术学院78扬州大学生物科学与技术学院羟胺（hydroxylamine，HA） 使C的化学成分发生改变，不能与G配对，而与A互补。经两次复制后，C-G对变换成T-A对。79扬州大学生物科学与技术学院（二）修复机制光修复 （低等生物）不需光复活酶需光复活酶（pho

31、toreactivation repair）嘧啶单体 嘧啶二聚体嘧啶单体 嘧啶二聚体 光复活酶（+） 蓝光280nm239nm1、直接修复80扬州大学生物科学与技术学院光复活/光修复光复活酶识别TT 与之形成复合物吸收光能使TT解开成为单体酶从复合物中释放仅作用于UV形成的产物81扬州大学生物科学与技术学院 O6甲基鸟嘌呤直接被修复82扬州大学生物科学与技术学院2、切除修复（excision repair） （1） UV特异核酸内切酶切除 DNA聚合酶填补、修复 DNA连接酶连接（2） 人体重要的修复方式 ，对多种损伤均能起修复作用。 （3）缺乏UV特异核酸内切酶 着色性干皮病83扬州大学生物

32、科学与技术学院切除修复发生在复制之前核苷酸切除修复84扬州大学生物科学与技术学院 dUTP酶可以分解dUTP为dUDP和dUMP胞嘧啶C自发脱氨氧化生成尿嘧啶U尿嘧啶-N-糖苷酶腺嘌呤脱氨成次黄嘌呤次黄嘌呤-N-糖苷酶烷基化修饰的碱基被糖苷酶除去AP位点（apurinic/apyrimidinic site）无嘌呤或无嘧啶位点85扬州大学生物科学与技术学院碱基切除修复 DNA糖苷酶识别切除改变的碱基 核酸内切酶切除磷酸二酯键 DNA聚合酶填补 DNA连接酶连接86扬州大学生物科学与技术学院DNA糖苷酶具特异性识别-DNA中的异常碱基水解-异常碱基与脱氧核糖间糖苷键 使其脱落87扬州大学生物科学

33、与技术学院88扬州大学生物科学与技术学院DNA碱基的组成为何是“T” ？（1）DNA中的C容易突变成U（2）尿嘧啶DNA糖苷酶识别DNA中的U（3）若DNA中存在U，无法区别突变U和正常U DNA中T的存在增加遗传信息的稳定性 RNA中的U：数量多/半衰期短/经济89扬州大学生物科学与技术学院碱基切除修复90扬州大学生物科学与技术学院DNA损伤核苷酸切除修复91扬州大学生物科学与技术学院3、错配修复耗能的过程92扬州大学生物科学与技术学院93扬州大学生物科学与技术学院94扬州大学生物科学与技术学院 CH3 G A T C C T AGGT G A T C53 C T A G35GTCH3 CH

34、3 G A T C C T AGGTMutHMutSMutL切口 CH3 G A T C C T AGGT 5 3CH3 G A T C53 C T A G35TGDNA解链酶 核酸外切酶 SSBdNMPs CH3 G A T C C T AGGT 5 3DNA聚合酶 DNA连接酶dNTPs CH3 G A T C C T AGGCDNA错配修复的模型95扬州大学生物科学与技术学院96扬州大学生物科学与技术学院4、重组修复（recombinational repair） 97扬州大学生物科学与技术学院二聚体后起始途径复制继续子链缺口经重组由母链相应片段填补 RecA 蛋白具有交换DNA链活力母

35、链缺口再合成 二聚体可被切除修复，如未被去除，将随多次重组修复而逐渐稀释。复制后修复98扬州大学生物科学与技术学院5、易错修复细胞DNA受到严重损伤或复制系统受到抑制的紧急情况下，能引起一系列复杂的诱导效应SOS反应。SOS反应诱导的修复系统包括：避免差错的修复(如切除修复和重组修复）易错修复（诱导产生缺乏校对功能的DNA聚合酶）99扬州大学生物科学与技术学院SOS反应诱导缺乏校对功能的DNApol、引起校对系统的松懈 RecA基因产物LexA蛋白自身水解（蛋白酶活性被激活）SOS系统开放：修复系统的酶表达 LexA基因表达也增加使SOS反应可迅速逆转100扬州大学生物科学与技术学院101扬州大学生物科学与技术学院SOS反应广泛存在于原核生物和真核生物，是生物在不利环境中求得生