分子生物学-课件

2020/12/2212020/12/222精品资料2020/12/223你怎么称呼老师？如果老师最后没有总结一节课的重点的难点，你是否会认为老师的教学方法需要改进？你所经历的课堂，是讲座式还是讨论式？教师的教鞭“不怕太阳晒，也不怕那风雨狂，只怕先生骂我笨，没有学问无颜见爹娘……”“太阳当空照，花儿对我笑，小鸟说早早早……”2020/12/2242020/12/2252020/12/226核心酶τ二聚体β夹钳γ复合体（夹钳装载机）2020/12/2272020/12/2282020/12/2292020/12/22102020/12/22112020/12/22122.2.2DNA复制延伸阶段2020/12/2213gyrase2020/12/22142020/12/22152020/12/22162020/12/22172020/12/2218“长号模型”2020/12/22192020/12/2220DNA连接酶(ligase)底物(substrate)：

ds

DNA，5’-P&3’-OHenergy：NAD+ prokaryote原核

ATP eukaryote真核2020/12/2221连接酶反应机制2020/12/2222NickGap(n)Ligase切口(nick)缺口gap2020/12/2223主要参与者：促旋酶；解旋酶(helicase)DnaB；单链结合蛋白SSB，引物酶；DNApolIII(亚功能单位)，DNApolI，DNA连接酶(ligase)2020/12/22242.3DNA复制的终止2020/12/2225Tus蛋白结合ter位点可停滞复制叉移动2020/12/2226Ter－Tus复合物具有方向性，只能单向阻止复制叉移动

2020/12/22272020/12/2228II型拓扑异构酶2020/12/22292.4调控2020/12/2230Methylation甲基化

@origin~10minutes半甲基化状态与膜(membrane)结合与SeqA结合2020/12/2231DnaA的调控

β夹钳招募had蛋白，将DnaA-ATP转变为

DnaA-ADP.2020/12/2232replication/replicon/origin/terminuselongation/initiation/terminationPrimer/primase/helicaseLeadingstrand/LaggingstrandPolymerase/exonuclease/ligaseKlenowfragment/Okazakifragment2020/12/22333DNAreplicationineukaryotic真核的cells2020/12/22341.双向多复制子3.1replicon复制子2020/12/22352.每个复制子都是在S期的特定时间被激活复制子复制起始时间主要由所处区域的活性和/或压缩状态决定紧密相邻的复制子倾向于同时进行复制2020/12/22363.复制子的大小和复制速度2020/12/22373.2复制的起始(initiation)2020/12/2238Inyeast酵母自主复制序列ARS

(autonomous

replicating

sequence)≈Ori，~400/yeastcellARS具有不同的使用频率典型的ARS包含有4个保守序列元件，重要程度（A>B1>B2>B3）A为核心区，含有AT-rich11bp的

保守序列ORC与A和B1结合

2020/12/2239Inyeast酵母起始复合体ORC(originrecognitioncomplex)6个蛋白组成整个细胞周期，ORC一直与ARS结合结合位点：A-B1区2020/12/2240Cdc6,cdt1帮助下2020/12/2241Cdc6,cdt1离开Cdc6和cdt1仅在S期发挥作用2020/12/2242高等真核生物的DNA是否具有特异性复制起始位点?No!任何类型纯化后的高等真核生物DNA都能够在体外(invitro)进行复制Yes!体内invivo?2020/12/2243Answer存在有大量复制起始位点但受到下面因素影响：

所处位置核小体Nucleosome染色质Chromatin结构2020/12/2244DNA复制叉2020/12/2245去除一个起始位点，不会导致新的起始位点的产生，而是利用远处的已存在的起始位点启动复制进程2020/12/22462.3DNA复制的延伸(elongation)2020/12/2247LaggingstrandLeadingstrand2020/12/2248DNApolymerasea

引发DNA链的合成四聚体:DNA聚合酶活性亚基(subunit)，装配所需要的β亚基，2个引发酶活性亚基(pola/primase)没有3’-5’核酸外切酶(exonuclease)活性合成一条长10个碱基的RNA和紧随其后的20-30个碱基组成的DNA，有时也被称为iDNA2020/12/2249DNApolymerased/e

延伸DNA四聚体3'-5'exonucleasepold

负责滞后链的合成polε

负责先导链的合成与RF-C(clamploader)和PCNA(slidingclamp)协同作用2020/12/2250真核DNAPolymerase的特点adebg分子量(kD)

全酶>25017025636–38160–300

催化亚基

16538125

其他亚基70,50,604855None35,47位置NucleusNucleusNucleusNucleus线粒体活性

3'5'exonucleaseNoYesYesNoYes

PrimaseYesNoNoNoNo特点

持续合成能力LowHighHighLowHigh

保真度HighHighHighintermidiateHighDNA复制YesYesYesNoYesDNA修复NoYesYesYesNo2020/12/2251E.coliEularyoteFunctionDnaAORC识别DNA复制起始点GyraseTopoiso-meraseII消除复制叉前进所带来的正超螺旋DnaBMCMDNA解旋酶（helicase），解开DNA双链DnaCcdc6帮助解旋酶与DNA结合SSBRPA单链结合蛋白，维持DNA单链状态g-complexRFC夹钳装载机，帮助夹钳与DNA结合polIIIcorepold/e高保真DNA复制酶，合成先导链和冈崎片段bsubunitPCNA使DNA聚合酶(或亚基)与DNA模板结合，使之具有持续前进、合成能力DnaGPola/Primase合成RNAprimer--Pola

合成iDNA（RNA-DNA引物）中的DNA链DNAligaseDNAligase将冈崎片段连接成长链polIFEN-1移除RNA引物2020/12/2252真核细胞中的冈崎片段的连接2020/12/22532020/12/22543.3复制子的复制终止(termination)2020/12/22553.4端粒(telomere)和

端粒酶(telomerase)2020/12/2256线性DNA末端复制的解决方法：线性DNA转变为环状或是或者多聚分子的形式(滚环复制)借助某些蛋白帮助，使DNA复制从真正的末端开始(某些噬菌体)DNA末端不含有重要的遗传信息，不需要对线性DNA末端进行完美精确复制.(真核生物)DNA形成特殊的结构（例如在末端形成发夹），使得DNA分子没有游离的末端

(草履虫线粒体DNA)2020/12/2257端粒(telomere)位于染色体的末端，由简单重复序列构成，此外还有一个突出的单链末端，与上游的DNA双链形成一个loop，将染色体的末端封闭，能够使线性DNA稳定。2020/12/2258重复序列:Cn(A/T)m,(n>1m=1~4)GT-rich单链，长度大约14-16nt2020/12/2259G-四螺旋重复序列:Cn(A/T)m,(n>1m=1~4)GT-rich单链，长度大约14-16nt2020/12/2260Loop的存在能够为线性DNA提供稳定作用G-四螺旋重复序列:Cn(A/T)m,(n>1m=1~4)GT-rich单链，长度大约14-16nt2020/12/22612020/12/2262Rolesoftelomere:会保护端粒DNA序列不被核酸酶降解，以及保护染色体不受其他不稳定因素的影响。端粒的存在是染色体进行完全复制所必须的阻止染色体之间的相互融合在某些细胞中，端粒能够加强染色体末端与核膜的相互作用.2020/12/2263端粒酶(Telomerase)

是一种核蛋白，具有逆转录酶活性，它含有一个RNA分子和具有催化活性的蛋白质，能够以自身所携带的RNA为模板，将端粒的重复序列加在端粒的3‘末端上，将端粒进行延伸。2020/12/22642020/12/2265细胞衰老甚至死亡端粒酶活性降低，数量减少端粒缩短2020/12/2266幸存细胞的解决方法：线性DNA环化利用不等交换延伸端粒激活端粒酶2020/12/2267高的端粒酶活性永生细胞肿瘤

?

2020/12/22683.5

DNA复制与细胞核结构DNA复制装置与核基质相结合2020/12/2269XNottrain,butconveyerbeltReplicationcomplexDNA2020/12/22701232020/12/2271ForkFork2020/12/2272核小体(Nucleosome)组蛋白(histone)八聚体Tetramer:(H3H4)2

2dimer:H2A/H2B2020/12/2273prokaryote/eukaryoteinvitro/invivo/nick/gap