第8章 DNA复制和修复课件

第八章DNA的复制和修复

第8章DNA复制和修复第一节染色体

第二节DNA的复制

第三节原核生物和真核生物DNA的复制特点

第四节DNA的损伤和修复主要讲授内容第8章DNA复制和修复第一节染色体第8章DNA复制和修复一、染色体（Chromosome)

内容提要：细胞周期染色体与染色质染色体的结构和组成（原核生物、真核生物）核小体原核生物和真核生物基因组结构特点比较

第8章DNA复制和修复CellcycleInterphase间期:G1+S+G2Mphase(mitosis有丝分裂):（一）细胞周期连续分裂的细胞从上一次有丝分裂结束到下一次有丝分裂完成所经历的整个过程。包含G1期、S期、G2期、M期四个阶段。合成RNA和核糖体合成DNA和组蛋白以及复制所需要的酶。DNA合成后期，是有丝分裂的准备期。在这一时期，DNA合成终止，大量合成RNA及蛋白质，包括微管蛋白和促成熟因子等。第8章DNA复制和修复第8章DNA复制和修复（二）染色体与染色质同一物种内每条染色体所带DNA的量是一定的，但不同染色体或不同物种之间变化很大，从上百万个到几亿个核苷酸不等。如人X染色体就带有1.28亿个核苷酸对，而Y染色体只带有0.19亿个核苷酸对。染色体（chromosome）是细胞在有丝分裂时遗传物质存在的特定形式，是间期细胞染色质结构紧密包装的结果。真核生物的染色体在细胞生活周期的大部分时间里都是以染色质(chromatin)的形式存在的。染色质是一种纤维状结构，叫做染色质丝，它是由最基本的单位—核小体(nucleosome)成串排列而成的。第8章DNA复制和修复染色体和染色质在化学组成上（DNA和组蛋白等）没有差别，主要在于它们空间构象不同，这也反映了它们在细胞周期的不同阶段有不同功能。第8章DNA复制和修复作为遗传物质，染色体具有以下特征：①分子结构相对稳定；②能够自我复制，使亲代、子代之间保持连续性；③能够指导蛋白质的合成；④能够产生可遗传的变异。第8章DNA复制和修复（三）染色体的结构和组成（1）原核生物(prokaryote)的染色体原核生物如细菌染色体位于细胞内的核区中，核区外没有核膜。一般只有一条或几条染色体，呈双链闭环结构，长度从250-35000µm不等。染色体裸露，没有组蛋白和其他蛋白质结合，不形成核小体结构。比较易于接收带有相同或不同物种的基因或DNA片段的插入。第8章DNA复制和修复大肠杆菌染色体长为1333µm，要装入长约为2µm，宽约1µm的细胞中，因此DNA必需以折叠或螺旋的方式存在。第8章DNA复制和修复第8章DNA复制和修复第8章DNA复制和修复原核生物DNA基因组的特点①结构简练：DNA分子的绝大部分用来编码蛋白质，只有一小部分不转录，作为控制基因表达的序列存在。②基因种类和数量较少：③以操纵子为转录单元：原核生物DNA序列中功能相关的RNA和蛋白质基因，往往聚集在基因组的一个或几个特定部位，形成功能单位或转录单元，可被一起转录为含多个mRNA的分子，即多顺反子mRNA.第8章DNA复制和修复{组蛋白：H1H2AH2BH3H4非组蛋白}核小体{DNA蛋白质染色体(2)真核生物染色体的组成第8章DNA复制和修复组蛋白的一般特性：■进化上的保守性保守程度：H1H2A、H2BH3、H41、组蛋白

上海生化所分子遗传学1998年试题：在真核生物核内。五种组蛋白（H1H2AH2BH3和H4）在进化过程中，H4极为保守，H2A最不保守（）第8章DNA复制和修复■无组织特异性■肽链氨基酸分布的不对称性:N端均为碱性氨基酸。对于H1相反，C端为碱性氨基酸，N端疏水端。■H5组蛋白的特殊性：富含赖氨酸（24%）：两栖类、鱼类和鸟类中用来替换H1■组蛋白的可修饰性第8章DNA复制和修复简述真核生物染色体上组蛋白的种类，组蛋白修饰的种类及其生物学意义中国科学院2003年硕士研究生入学《生物化学与分子生物学》试题

第8章DNA复制和修复

在细胞周期特定时间可发生甲基化、乙酰化、磷酸化和ADP核糖基化等。H3、H4修饰作用较普遍，H2B有乙酰化作用、H1有磷酸化作用。所有这些修饰作用都有一个共同的特点，即降低组蛋白所携带的正电荷。这些组蛋白修饰的意义：一是改变染色体的结构，直接影响转录活性；二是核小体表面发生改变，使其他调控蛋白易于和染色质相互接触，从而间接影响转录活性。组蛋白的可修饰性第8章DNA复制和修复H2BH2AH3H4a2a3a1a2a3a1a2a3a1a2a3a1L1L2aN第8章DNA复制和修复*组蛋白八聚体（Histoneoctamer）

H2A与H2B、H3与H4的亲和力强，通过C端的疏水氨基酸结合

两个H3、H4先形成四聚体结合两个H2A和H2B的异二聚体组蛋白八聚体第8章DNA复制和修复2非组蛋白是指染色体上与特异DNA序列相结合的蛋白质，所以又称为序列特异性DNA结合蛋白（sequence-specificDNA-bindingproteins）。其酸性氨基酸的量超过碱性氨基酸的量，因此带负电荷。具有种属和组织特异性在整个细胞周期中都进行合成，不像组蛋白仅在S期和DNA复制同步进行。第8章DNA复制和修复功能：帮助DNA分子折叠，形成不同的结构域，从而利于DNA的复制和转录；协助启动DNA复制；特异性地控制基因转录，调节基因表达。第8章DNA复制和修复（四）核小体（Nuclearsome）*染色体结构的第一个层次，构成染色质的基本结构单位

*足量的微球菌核酸酶处理染色质可得到

＃146bpDNA＋组蛋白八聚体→核小体的核心颗粒

直径约10nm①、核小体的组成第8章DNA复制和修复

组蛋白八聚体146bp的核心DNA146bp的核心DNA在组蛋白八聚体上盘绕1.75圈第8章DNA复制和修复Mononucleosomestypicallyhave~200bpDNA.End-trimmingreducesthelengthofDNAfirstto~165bp（含组蛋白H1）,andthengeneratescoreparticleswith146bp.＃微球菌酶处理所得核小体DNA长度的变化第8章DNA复制和修复第8章DNA复制和修复Chromatosome166bp,2superhelicalturnHistoneH1*组蛋白H1把核小体

“封锁”起来第8章DNA复制和修复连接DNA<10to>100bp平均55bpNucleosomeHistoneH1Nucleosomerepeat:Core+linkerDNA200bp

②、染色体结构的形成

（1）首先若干个核小体形成念珠状结构

第8章DNA复制和修复The10nmfiberisacontinuousstrongofnucleosomes.每个核小体单位包括：200bp左右的DNA、一个组蛋白八聚体、一分子H1第8章DNA复制和修复

高度有序左手螺旋每圈包括六个核小体30nmfiber(直径30nm)Solenoid(螺线管）（2）30nm纤丝的构成－－

染色质结构的第二层次a、组成核小体串珠纤维在酶的作用下形成每圈6个核小体，外径30nm的螺旋结构。

第8章DNA复制和修复Nuclearmatrix(核基质),proteincomplex30nmfiber300nmb、体内存在状态第8章DNA复制和修复从DNA到染色体的过程Compactionratio=8000螺旋结构再次螺旋化，形成超螺旋结构（此处有争议，人卫版医学细胞生物学同意超螺旋学说，而北大版教材认为3级结构是微带，即曲折化的螺线管），此为3级结构

第8章DNA复制和修复（3）真核生物基因组结构特点●真核基因组结构庞大

3×109bp、染色质、核膜●单顺反子●基因不连续性断裂基因（interruptedgene）、内含子(intron)、外显子(exon)●非编码区较多多于编码序列(9:1)●含有大量重复序列第8章DNA复制和修复■不重复序列/单一序列：在基因组中有一个或几个拷贝。真核生物的大多数基因在单倍体中都是单拷贝的。如：蛋清蛋白、血红蛋白等功能：主要是编码蛋白质。■中度重复序列：在基因组中的拷贝数为101~104。如：rRNA、tRNA

一般是不编码蛋白质的序列，在调控基因表达中起重要作用

第8章DNA复制和修复■高度重复序列：拷贝数达到几百个到几百万个。

●卫星DNA：A·T含量很高的简单高度重复序列。第8章DNA复制和修复第二节DNA的复制第8章DNA复制和修复一、核酸生物合成的一般规律绝大多数DNA和RNA的生物合成均按照Watson-Crick的碱基配对原则，以预先存在的DNA链为模板，逐个复制，生成新的拷贝。某些病毒以RNA为模板，以逆转录方式合成互补的DNA（cDNA），然后再合成病毒RNA。DNA或RNA链的生物合成只能以5’-3’方向进行。第8章DNA复制和修复特异性的聚合酶类催化核酸的生物合成：DNA聚合酶以DNA为模板催化DNA生物合成，称为复制；RNA聚合酶以DNA为模板，催化RNA的生物合成，称为转录。而逆转录酶以RNA为模板，合成DNA。在复制过程中，双螺旋DNA的两条链都作为模板，分别合成两条DNA子链。在转录过程中，双螺旋DNA中只有一条链为模板，RNA聚合酶合成与模板互补的RNA链。RNA聚合酶进行聚合反应时，能够直接以NTP为底物，逐个聚合，即从头合成RNA。但DNA聚合酶不能催化从头开始合成DNA，必须具有引物，底物dNTP只能加到已存在的RNA或DNA链的3’－OH末端。第8章DNA复制和修复二、基本概念

(BasicConcept)DNA复制

亲代双链DNA分子在DNA聚合酶的作用下，分别以各单链DNA分子为模板，聚合与自身碱基可以互补配对的游离的dNTP,

合成出两条与亲代DNA分子完全相同的子代DNA分子的过程。●

复制子（Replicon）；又称复制单位或复制元DNA中含有一定复制起点和复制终点的复制单位。

1.3万～90万不等第8章DNA复制和修复●复制体（Replisome）Themultiprotein(30±)structurethatassemblesatreplicatingforktoundertakesynthesisofDNA复制叉处的许多酶和蛋白组成的复合体，协同动作合成DNA●复制叉DNA复制时，首先在一定位置解开双链，这个复制起点呈现叉子的形式，称为复制叉。第8章DNA复制和修复三、DNA的半保留复制（Semi-ConservationReplication）概念：复制过程中各以双螺旋DNA的其中一条链为模

板合成其互补链，新生的互补链与母链构成子

代DNA分子。第8章DNA复制和修复全保留复制半保留复制混合复制1958Meselson-stahl设计的CsCl超离心试验证实了DNA复制的这一特性。第8章DNA复制和修复DNA半保留复制的实验依据：1958年

Meselson&Stahl

E.coli

放射性同位素（15N）标记

CsCl密度梯度离心StahlMeselson第8章DNA复制和修复培养一代培养二代培养三代第8章DNA复制和修复第8章DNA复制和修复第8章DNA复制和修复15N标记实验·细胞生长在15N标记培养基中·转入正常N源培养基中·分离各代DNA·分析各代DNA的浮力密度15N标记DNA未标记DNACsCL密度梯度离心浮力密度

N15－DNA1.742g/mlN15－N14－DNA1.717g/mlN14－DNA1.710g/ml第8章DNA复制和修复第8章DNA复制和修复DNA半保留复制的意义：保证DNA代谢的稳定性。经过多代的复制，亲代的遗传特征完整无误的传递给子代，子代DNA仍可以保持与最初亲本的一致性。

稳定性是相对的，变异是绝对的在各种理化因素的作用下，DNA会发生损伤；在复制、转录的过程中，DNA会发生错误；在生长发育的过程中，DNA可能进行修饰、删除、扩增和重排。第8章DNA复制和修复

四、复制起点、方式和方向1、复制起点（originori或o复制原点）复制开始处DNA分子的特定位置原核生物（Prokaryote）：单复制起点即－－整个染色体只有一个复制单位

第8章DNA复制和修复

真核生物（Eukaryote）:多复制起点即－－一个genome中有多个复制单位第8章DNA复制和修复Replicationfork第8章DNA复制和修复

复制叉（Replicationfork）：染色体中参与复制的活性区域，即复制正在发生的位点

2、复制方向（复制过程的顺序性）

复制眼（replicationeye）：电子显微镜下观察正在复制的DNA，复制的区域形如一只眼睛第8章DNA复制和修复真核生物的多复制子多个复制眼第8章DNA复制和修复第8章DNA复制和修复

（1）单双向复制取决于起点处有一个还是两个复制叉

单向复制

双向复制第8章DNA复制和修复（2）复制方向的多模式单起点、单方向（原核）多起点、单方向（真核）单起点、双方向（原核）多起点、双方向（真核）第8章DNA复制和修复3、复制方式大多数以对称方式进行－－即两条链同时复制也有一定时期内DNA只复制一条链的情况

（1）从新起始（denovoinitiation

）或复制叉式（replicationfork

）

比较形象的－－θ

复制双链环状DNA的复制眼可以形成一种θ结构，形状像希腊字母θ，因而叫….第8章DNA复制和修复AreplicationeyeformsathetastructureincircularDNA.两个共价封闭的互相盘绕的DNA双链在拓扑异构酶作用下从起始点（ori）开始形成DNA切口和封闭，DNA的一条或两条主链骨架有暂时的切断，是DNA超旋或解旋，有利于复制叉向前移动。第8章DNA复制和修复

（2）置换式（Displacementform

）又称D环复制

线粒体和叶绿体

DNA的复制方式2/3属于不对称的复制方式，双链DNA的两条链分别有自己的ori。第8章DNA复制和修复（3）共价延伸方式（covalenceelongation）或滚环式复制（rollingcirclereplication）由于复制时产生的滚环结构形状象σ，又称σ复制

病毒、细菌因子和真核生物

第8章DNA复制和修复第三节原核生物和真核生物DNA的复制特点第8章DNA复制和修复一、原核生物DNA的复制特点1、DNA双螺旋的解旋DNA解螺旋酶或DNA解链酶大肠杆菌的解螺旋酶Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ与rep蛋白共同作用，将DNA两条链解开。解螺旋酶I、II、III沿着模板链的5’→3’方向随着复制叉的前进而移动，而rep蛋白则在另一条模板链上沿3’→5’方向移动。

第8章DNA复制和修复解旋酶(helicase):

使DNA的两条链分开，它通常利用ATP水解来提供必需的能量；第8章DNA复制和修复该酶能使复制叉前方的DNA双链解开一短段，每解开一个碱基对需要两分子ATP水解成ADP和Pi以供给能量。一旦有一段碱基顺序解开，就会有几个分子的单链结合蛋白（SSB）与每条分开的DNA链紧密结合，以防止它们重新接触结合碱基对。第8章DNA复制和修复DNA旋转酶属DNA拓扑异构酶Ⅱ，可引入负超螺旋，消除复制叉前进时带来的扭曲张力。拓扑异构酶分两类：I和II，广泛存在于原核生物和真核生物。拓扑异构酶I使DNA的一条链发生断裂和再连接，反应无须供给能量，主要集中在活性转录区，与转录有关。拓扑异构酶Ⅱ使DNA的两条链同时断裂和再连接，当它引入超螺旋时需要由ATP供给能量。分布在染色质骨架蛋白和核基质部，与复制有关。第8章DNA复制和修复原核拓扑构酶Ⅰ作用机制：①酶与DNA结合使双链解旋；②使一条链切开，但酶与切口的两端结合阻止了螺旋的旋转；③酶使另一条链经过缺口，然后再将两断端连接起来；④酶从DNA上脱落，两条链复原，得到的DNA比原来少一个负超螺旋。第8章DNA复制和修复单链DNA结合蛋白（SSB）复制叉上的解螺旋酶，沿双链DNA前进，产生单链区，大量的单链DNA结合蛋白与单链区结合，阻止复性和保护单链DNA不被核酸酶降解。原核生物SSB蛋白与DNA结合表现为协同效应，如第一个SSB蛋白结合到DNA上的能力为1，第二个SSB结合能力高达1000倍，真核生物SSB蛋白无协同效应。第8章DNA复制和修复单链结合蛋白（single-strandbindingprotein):单链DNA结合，阻止其再形成双链体状态φX174噬菌体的DNA在三种功能蛋白先后作用下分开成为单链：在复制起始点，噬菌体A蛋白使病毒（+）链产生缺口。Rep蛋白提供解旋酶活性，它使两链分离。SSB包绕单链形成稳定的单链形式。ThreeproteinsunwindφX174DNA第8章DNA复制和修复

在复制叉处，DNA的两条链都作为模板同时合成两条新链。DNA分子的两条链是反向平行的，而DNA复制时无论以那条链做模板，新合成的链是按5’→3’方向进行的，所以只有一条模板链指导合成的新生链能够沿着复制叉运动的方向连续复制，此新合成的链称为前导链（leadingstrand）。另一条模板链指导合成的新生链也是沿5’→3’方向进行，但与复制叉前进的方向相反，是分段合成的，这些片断于1969年首先在大肠杆菌中分离出来，被称为冈崎片段。

2DNA复制的半不连续性（Semi-DiscontinuousReplication）

第8章DNA复制和修复迄今发现的DNA聚合酶只能催化DNA链从5’端向3’端延长。第8章DNA复制和修复在细菌中冈崎片段长约1000－2000核苷酸，但在真核生物中，相应片断的长度可能短得多，由100～400个核苷酸组成。合成的片段即为冈崎片段。这些冈崎片段以后由DNA连接酶连成完整的DNA链，因此冈崎片段是DNA复制中短暂的中间产物。这条链不连续合成的链称为滞后链(laggingstrand)。这种前导链的连续复制和滞后链的不连续复制在生物界是普遍存在的，称为DNA合成的半不连续复制。

第8章DNA复制和修复第8章DNA复制和修复OnestrandreplicatedascontinuoussegmentOtherreplicatedinshortsegments

(tobejoinedlaterbyligase)Replication

ForkPPPPSSSSContinuousSegmentedUnzipping第8章DNA复制和修复先导链按dUMP片段连续复制后随链按Okazaki片段不连续复制

先导链（leadingstrand）：DNA复制时，与复制叉向前移动的方向一致，以3’→5’链为模板，按

5’→3’方向连续合成的一条链

后随链（laggingstrand）：冈崎片段(Okazakifragment):DNA复制不连续合成链中形成的短DNA片段第8章DNA复制和修复3DNA复制的引发和终止在细胞提取物中合成冈崎片段时，不仅需要dNTP作为前体，还需要一个与模板DNA碱基顺序互补的RNA短片段作为引物。DNA复制时，往往先由RNA聚合酶在DNA模板上合成一段RNA引物，再由DNA聚合酶从RNA引物3’端开始合成新的DNA链。第8章DNA复制和修复对于前导链，引发过程很简单，只要一段引物，DNA聚合酶就能以此为起点一直合成下去。但对于滞后链，引发过程很复杂，需要多种蛋白质和酶的协同作用，还涉及冈琦片段的形成和连接。第8章DNA复制和修复复制叉的结构及参与复制的酶与因子第8章DNA复制和修复第8章DNA复制和修复对于链的终止不需要特定的信号，大肠杆菌的两个复制叉进行双向复制，会合点就是复制终止点，一般位于oriC的相对处（大肠杆菌DNA中分离的一个245bp的片段，能支持任何DNA分子在大肠杆菌细胞内复制的最小片段，该245bp的片段称为oriC）。第8章DNA复制和修复正向重复序列反向重复序列第8章DNA复制和修复4DNA聚合酶

一旦复制起始，复制叉就沿着DNA分子前进，合成与亲本链互补的两条新DNA链。新生链的合成由DNA聚合酶催化完成。从大肠杆菌细胞中分离出了5种DNA聚合酶。DNA聚合酶III是大肠杆菌DNA复制中链延伸反应的主要聚合酶。DNA聚合酶I专门用于RNA引物的去处。另外3种DNA聚合酶主要参与DNA修复和跨损伤合成。第8章DNA复制和修复（1）DNA聚合酶IDNApolI由一条多肽链组成，分子量为109KD。酶分子中含有一个Zn2＋，是聚合酶活性必需的。用枯草杆菌蛋白酶可将此酶水解成两个片段，大片段的分子量为68KD，通常称为klenow片段，小片段为35KD。大小片段具有不同的酶活性。第8章DNA复制和修复1.easilycleavedintotwofragmentsbyproteinase: a.largefragment(Klenowfragment)containspolymeraseand3’-5’exonuclease(proofreadingdomain).Usedinvitroforsynthesisreactions(DNA

sequencing).E.coliDNApolI(polA)NCKlenowfragment(68kD)exonuclease3’-5’polymerasesitesmallfragment(35kD)C5’-3’activityproofreadingexonucleasecatalytic第8章DNA复制和修复（a）DNA聚合酶的5'→3'聚合活性第8章DNA复制和修复

这是DNA聚合酶最主要的活性，按模板DNA上的核苷酸顺序，将互补的dNTP逐个加到引物RNA3’-OH末端，即促进3'-OH与dNTP的5'-PO4形成磷酸二酯键，酶的专一性表现为新进入的dNTP必须与模板DNA碱基配对时才有催化作用，5'→3'聚合活性存在于klenow片段上。DNA聚合酶I的延伸能力不强，每次与模板－引物结合仅能添加20～100个核苷酸。

第8章DNA复制和修复（b）DNA聚合酶的3’→5’外切核酸酶（exonuclease)活性

这种酶活性的主要功能是从3’→5’方向识别并切除DNA生长链末端与模板DNA不配对的核苷酸，这种功能称为校对功能（proofreading），这是保证其聚合作用的正确性不可缺少的，因此对于维持DNA复制的真实性（replicationalfidelity）至关重要。第8章DNA复制和修复ProofreadingbyDNApolymerase第8章DNA复制和修复第8章DNA复制和修复(c)DNA聚合酶的5'→3'外切核酸酶活性

这种酶活性是从DNA链的5’端向3’末端水解已配对的核苷酸，本质是切断磷酸二酯键，每次能切除10个核苷酸。因此，这种酶活性在DNA损伤的修复中可能起重要作用，对完成的DNA片段去除5’端的RNA引物也是必须的。在双链DNA的单链缺口上，DNApolⅠ的5‘→3’聚合活性和5‘→3’外切酶活性同时发生，就好像一个5’-P端的核苷酸在移动，缺口在移动。进行中的新链聚合置换原来的链，这种反应叫做缺口平移(nicktranslation)第8章DNA复制和修复第8章DNA复制和修复(2)DNAPolymeraseIII(DNA聚合酶III）

DNA聚合酶III由10个不同的亚基构成。其中α、ε和θ亚基构成核心酶。α亚基具有5‘→3’

聚合酶活性，ε亚基具有3‘→5’外切活性，θ亚基功能尚不清楚，可能仅仅起结构上的作用，使两个核心亚基以及其他各辅助亚基装备在一起，因此起组装作用。DNA聚合酶III由两个亚单位组成，形成不对称的二聚体。

第8章DNA复制和修复(Note:nobetasubunitsareshown;withoutbeta,thisformofthecomplexiscalledDNApolIII*)组成核心聚合酶，形成催化DNA合成的活动中心。第8章DNA复制和修复性质聚合酶I聚合酶II聚合酶III3`→5`外切+++5`→3`外切+--新生链的合成--+生物学活性10.0515生物学功能切除引物修复DNA修复DNA复制大肠杆菌DNA聚合酶I、II、III的性质比较第8章DNA复制和修复5、DNA连接酶（1967年发现）：若双链DNA中一条链有切口，一端是3’-OH，另一端是5‘-磷酸基，连接酶可催化这两端形成磷酸二酯键，而使切口连接。但是它不能将两条游离的DNA单链连接起来

DNA连接酶在DNA复制、损伤修复、重组等过程中起重要作用。3‘5‘3‘5‘OHP第8章DNA复制和修复6、复制忠实性的保证

1、DNApol的3’5’外切酶活性

(exonucleaseactivity)

2、DNApol只能从引物的3’

端延伸DNA

（需要RNA引物）

a、碱基配对协同性导致最初几个碱基错配率高，且不易校正（原因：从模板复制最初几个核酸时，碱基堆集力和氢键都较弱，易发生错配）

b、RNA引物最终被降解而避免错误

3、后随链的不连续合成因其有利于错配碱基的校正。第8章DNA复制和修复二、真核生物DNA的复制特点(DNAreplicationinEukaryote)

第8章DNA复制和修复

1、复制概况

a、多个复制元（multiplereplicon

），双向复制

b、复制元相对较小(13-900kb),

复制速度较慢,大约

500~5000bp/min

（3000bp/min）

c、复制终止通过复制叉的相遇而终止第8章DNA复制和修复multiplereplicon

例；果蝇5000replicons平均40Kb（酵母）哺乳动物平均100Kb第8章DNA复制和修复

2、真核生物的DNA聚合酶

α、β、δ、ε、γ五种

位置核内核内核内核内

线粒体

合成

与引发修复合成合成,修复复制功能酶结合前导链

后随链3’－5’校NONOYesYesYes正活性

α

β

δ

ε

γ第8章DNA复制和修复

真核生物DNA复制的引发酶●DNApolα+primase形成紧密的复合物6-9NtRNAasprimer

●引发酶（primase）：50-60kd

●作用方式为阵发性的，每次作用拷贝6～15个核苷酸

●SV40体外DNA复制情况分析

第8章DNA复制和修复

ε

δ第8章DNA复制和修复3.真核生物染色体在全部复制完成之前，各个复制起始点不能开始新一轮复制。原核生物中复制起始点上连续开始新的复制事件，表现为一个复制子内套叠有多个复制叉。第8章DNA复制和修复4.真核生物DNA的复制起始点被称为自主复制序列（ARS），长约为150bp左右，含有几个复制起始必需的保守区。并且复制起始需起点识别复合物（ORC）参与，并需要ATP。5.端粒的复制。线性染色体的末端DNA称为端粒，端粒的功能主要是稳定染色体末端结构，防止染色体之间的末端连接。复制由一种特殊的酶－－端粒酶所催化。第8章DNA复制和修复a、复制子的大小（Sizesofreplicon）:Yeastorfly 平均40kbMammals 平均100kbProkaryoticDNA: >1000kbb、冈崎片段(Okazakifragments):ProkaryoticDNA: 1000-2000ntEukaryoticDNA: 100-200ntc、复制速度（Rateofreplication）:EukaryoticDNA: ca.3,000bp/min(50/sec)ProkaryoticDNA: 50,000bp/min(900/sec)原核生物和真核生物DNA复制的比较第8章DNA复制和修复1.Semi-conservativereplication2.Semi-discontinuousrepliction3.DNAhelicase,Ssb4.RNApriming5.校正阅读（Proofreading）1.复制起点（单、多）2.复制子（大小、多少）3.复制起始的许可因子的控制（复制周期的重叠与否）4.复制叉移动的速度(900/50nt/S)5.冈崎片段的大小6.端粒和端粒酶7.DNA聚合酶Polymerases相同点：不同点：第8章