2018/12/16 想一想 第十三章DNA复制和修复 (DNA Replication and Repair) ·DNA在什么时候进行复制?(原核、真核) ·什么是中心法则? 一、半保留性 第一节DNA复制的概貌 一、半保留复制 单双向 五、DNA聚合动:珠政二酯银 DNA Replication Bubble 二、半不连续性 斋餐发定纹生的费体中与复制的 去耀 在发服于案正 冈片段 资数于州中瓷刻单位 1
2018/12/16 1 DNA在什么时候进行复制?(原核、真核) 什么是中心法则? 想一想 第十三章 DNA复制和修复 (DNA Replication and Repair) 第一节 DNA复制的概貌 一、半保留复制 二、半不连续复制 三、复制的原点和单双向 四、复制的方式 五、DNA聚合酶:磷酸二酯键 一、半保留性 二、半不连续性 先导链 后随连 冈崎片段 复制叉(Replication fork):染色体中参与复制的 活性区域,即复制正在发生的位点 复制眼(replication eye):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 复制子(replicon):DNA中能独立复制的单位。 或从一复制原点复制的一段DNA序列
2018/12/16 三、DNA复制的起点和单、双向复 复制的起始与终止位点有什么特点? 复制的原点 言含AT&发夹结构 许多酶的结合位点 原核生物:单个 其核生物:多个 *9n 问题 00 ·怎样证明DNA复制是半保留、半不连续和双 向复制? 事起点、限方实 四、复制的方式 1线性DNA:复制叉式 线性DNA: 复制叉式(需特殊机制解决末端问恶,否则 DNA逐渐缩短) 环形DNA: 复制叉式(0复制) 滚环复制(0复制) 置换式复制(D-环型) 2
2018/12/16 2 三、DNA复制的起点和单、双向复制 环状 DNA复制时所形成 的Ɵ结构 起始点 复制叉 的推进 复制叉 起始点 起始点 起始点 复制叉 复制叉 未复制DNA 单向复制 双向复制 复制的原点 •富含AT & 发夹结构 许多酶的结合位点 •原核生物:单个 •真核生物:多个 复制的起始与终止位点有什么特点? 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) 问题 怎样证明DNA复制是半保留、半不连续和双 向复制? 四、复制的方式 线性DNA: 复制叉式(需特殊机制解决末端问题,否则 DNA逐渐缩短) 环形DNA: 复制叉式(θ-复制) 滚环复制(σ-复制) 置换式复制(D-环型) 1.线性DNA: 复制叉式
2018/12/16 20复制 3.滚环式复制(m cirele replication) 由于复制时产生的浓 环结构形状象,又称。 复制 A replication eye forms a theta structure in circular DNA. 病率、细因于 五、DNA聚合酶:磷酸二酯健的形成 ■格式 form 粒体和叶绿外 NA的复制方 双纤 第二节原核生物DNA复制 爱餐引务来 大肠杆茵DNM的复制过程: 、终止 00 3
2018/12/16 3 A replication eye forms a theta structure in circular DNA. 2.θ-复制 3.滚环式复制(rolling circle replication) 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 4. 置换式 (Displacement form ) 线粒体和叶绿体 DNA的复制方式 五、DNA聚合酶:磷酸二酯键的形成 DNA复制不能 从头开始! 必需有引物和 模板 DNA复制的方 向5’→3’ 第二节 原核生物DNA复制 大肠杆菌DNA的复制过程: 一、 起始 二、 延伸 三、 终止
2018/12/16 非名a著日纳卢 T. 一、复制起始 E复制的原点oriC DaaA结合位点 1辨认复剂原点、打开和NA双能 2形成引发体 3.合RNA引物 若干GATC位点 DOnaA蛋白合onC的 1 ②0nac、DnaB蛋白结合 dn怎制相关的圆:dnaA、dnaB, 形预引发体,DnmB蛋白 相应的表达产物置白量:DnaA、DnaB 具有解螺虎作用 Dna C.Dnax @DNA京魅局部被打开(需 DnaA,辨认复制起始位点 HU蛋白物助及ATP) DnaB:解旋酶 ④DmG(乳物唐)及其他 蛋白加入,形成引发体 DnaC:辅助解螺旋酶使其在起始点上 引发体中的物痛合成 结合并打开双链。 RNA引物
2018/12/16 4 一、复制起始 1.辨认复制原点、打开DNA双链 2.形成引发体 3.合成RNA引物 E.coli 复制的原点oriC ♦ 四个9bp的重复序列 DnaA结合位点 ♦ 三个13bp的 重复序列 若干GATC位点 长245bp 13bp重复: 9bp重复:DnaA结合位点 ①DnaA蛋白结合oriC的 9bp重复区 ②DnaC、DnaB蛋白结合、 形成预引发体,DnaB蛋白 具有解螺旋作用 ③DNA双链局部被打开(需 HU蛋白协助及ATP) ④ DnaG(引物酶)及其他 蛋白加入,形成引发体 ⑤引发体中的引物酶合成 RNA引物 复制相关蛋白的基因:dna A、dna B、 dna C. .dna X 相应的表达产物蛋白质:Dna A、Dna B、 Dna C . .Dna X Dna A:辨认复制起始位点 Dna B:解螺旋酶 Dna C:辅助解螺旋酶使其在起始点上 结 合并打开双链
2018/12/16 写引物酶(primase): 二、复制的延伸 伸的标志:DNApO把第一个 ·依赖DNA的RNA聚合酶 按苷酸加到引物的3-OH境 ·催化RNA引物的合成。 DNA聚合 ·在大肠杆菌,引物酶是naG基因的产物。 需要模板 需要引物 四种aNTP为底物 催化反应方向为5”3 产物性质与模板链相同 DNA的复制用到哪些酶和蛋白质? 1.大肠杆凿DNA聚合酶 DNAplol 1引发酶(引物酶) 2DNA聚合酶(酶和酶) 3DNA解螺旋酶 4单链结合蛋白(SSB) 5拓扑异构酶(旋转酶》 DNA连接酶 2.核糖核酸酶翻(RNase H) 3外切活性有以下三 特点: HHHHHHHHHHHHHHHHHHH 0 必须有 0Pm甲 去的核酸必是已 (刻平移】 5
2018/12/16 5 引物酶 (primase): • 依赖DNA的RNA聚合酶。 • 催化RNA引物的合成。 • 在大肠杆菌,引物酶是dna G基因的产物。 DNA聚合酶 需要模板 需要引物 四种dNTP为底物 催化反应方向为5’-3’ 产物性质与模板链相同 二、复制的延伸 延伸的标志:DNApol 把第一个 核苷酸加到引物 的3’ -OH端 oriC DNA的复制用到哪些酶和蛋白质? 1. 引发酶(引物酶) 2. DNA聚合酶(酶III和酶I) 3. DNA解螺旋酶 4. 单链结合蛋白(SSB) 5. 拓扑异构酶(旋转酶) 6. DNA连接酶 7. 核糖核酸酶H (RNase H) 1.大肠杆菌DNA聚合酶 DNAploI DNAploII DNAploIII 5’→3’聚合酶活性 需要模板、引物 + + + 5’→3’外切酶活性 (有条件) + - - 3’→5’外切酶活性 校对功能 + + + 功能 修补引物区、 DNA损伤修复 DNA损伤修 复 DNA复制 DNApol Ⅰ: 5’-3’外切活性有以下三个 特点: 必须有5’-磷酸末端 被除去的核苷酸必须是已 经配对的 被除去的可以是脱氧核糖 核苷酸,或核糖核苷酸 (切刻平移)