生物化学第34章课件.pptVIP

第34章 DNA的复制和修复 一、DNA的复制 DNA复制的三种可能模式 Watson和Crick提出的DNA双螺旋复制模型 DNA的半保留复制 DNA半保留复制的实验证明 DNA半保留复制的实验证明 （二）DNA复制的起点和方式 DNA复制的方向 中国仓鼠卵巢细胞DNA复制的电镜照片 各种生物DNA的结构 DNA上复制子的数目 复制起始点的确定 大肠杆菌染色体DNA复制起始点的确定 DNA的复制方式 DNA的复制方式 DNA的复制方式 DNA的复制方式 大肠杆菌的多复制叉染色体 DNA酶促合成的引物链和模板链 （三）DNA聚合反应有关的酶 DNA聚合酶催化的聚合反应 DNA聚合酶的反应特点 大肠杆菌DNA聚合酶 大肠杆菌DNA聚合酶Ⅰ 大肠杆菌DNA聚合酶Ⅰ Klenow片段 Klenow片段的立体结构 Klenow片段的活性位点 DNA聚合酶Ⅰ的校对作用 DNA聚合酶Ⅰ的切口平移作用 关于大肠杆菌DNA聚合酶的研究 大肠杆菌中3种DNA聚合酶性质的比较 大肠杆菌DNA聚合酶Ⅲ DNA聚合酶Ⅲ全酶的结构 β二聚体的滑动夹子结构 DNA聚合酶Ⅳ和Ⅴ DNA连接酶 DNA的连接类型 （四）DNA的半不连续复制 DNA复制叉处的前导链和滞后链 冈崎片段的发现 原核生物和真核生物的冈崎片段 DNA复制中的引物 （六）DNA复制的过程 DNA复制叉处的结构 大肠杆菌染色体oriC的结构 DNA复制的起始Ⅰ DNA复制的起始Ⅱ DNA复制的起始Ⅲ DNA复制体的装配Ⅰ DNA复制体的装配Ⅱ DNA复制体的装配Ⅲ DNA复制叉的延伸 DNA复制的终止 拓扑异构酶 拓扑异构酶Ⅰ 拓扑异构酶Ⅱ 旋转酶的作用机制 解旋酶 DnaB蛋白 单链结合蛋白 （七）真核生物DNA的复制 真核生物的复制子 真核DNA的复制速度 哺乳动物的DNA聚合酶 细菌和真核生物复制体的组成 PNCA同源三聚体夹子 真核染色体末端的复制 端粒酶 新生链5’端的短缺和端粒酶延长端粒的功能 真核染色体端粒的延长 细胞的寿命与端粒的关系 二、DNA的损伤修复 DNA损伤修复的种类 （一）错配修复 错配修复 错配修复 错配修复 （二）直接修复 嘧啶二聚体的光复活 O6-甲基鸟嘌呤的修复 （三）切除修复 切除修复 （四）重组修复 重组修复 （五）应急反应（SOS）和易错修复 SOS反应的机制 三、DNA的突变 （一）突变的类型 （二）诱变剂的作用 真核生物DNA的复制速度比原核生物慢。大肠杆菌DNA复制叉的移动速度为50,000bp/min，哺乳类动物复制叉的移动速度仅为1000～3000bp/min。但因真核细胞染色体有许多复制起始点同时起始复制，所以总的复制速度并不慢。 修复 核 DNA合成 线粒体DNA合成 修复 引物合成 功能 蚜肠霉素 蚜肠霉素 双脱氧TTP 双脱氧TTP 蚜肠霉素 抑制剂 高 有PCNA时高 高 低 中等 持续合成能力 无 无 无 无 有 引物合成酶活性 3’→5’ 外切酶 3’→5’ 外切酶 3’→5’ 外切酶 无 无 外切酶活性 1 2 2 1 4 亚基数目 细胞核 细胞核 线粒体 细胞核 细胞核 定位 DNA聚合酶ε（Ⅱ） DNA聚合酶δ（Ⅲ） DNA聚合酶γ（M） DNA聚合酶β（Ⅱ） DNA聚合酶α（Ⅰ） RF-C Γ复合物 定位因子 DNA聚合酶α BnaG 引物合成酶 RP-A SSB 单链结合 拓扑异构酶Ⅱ 旋转酶 消除拓扑张力 T抗原 DnaB（定位需要DnaC） 解旋酶 DNA聚合酶ε和DNA连接酶Ⅰ DNA聚合酶Ⅰ和DNA连接酶 滞后链修复 RNase H1和MF-1 RNase H和DNA聚合酶Ⅰ 去除引物 PCNA Β夹子 进行性因子 DNA聚合酶δ DNA聚合酶Ⅲ全酶 复制酶 真核生物 细 菌 组 成 对于线性DNA的复制，两条新链5’末端的引物切除后出现缩短现象，这种现象会使染色体不稳定。为了解决这个问题，染色体的两端有一段特殊序列，称为端粒，它由许多短序列的串联重复组成。原生动物四膜虫端粒的重复序列为TTGGGG，人的端粒重复序列为TTAGGG。TG链常比其互补链更长，形成3’突出末端。 端粒可防止染色体间末端连接，并可补偿滞后链5’末端在消除RNA引物后造成的短缺。 端粒酶是一种含有RNA的逆转录酶，它以所含的RNA为模板来合成DNA的端粒结构，以延长缩短了的端粒。四膜虫端粒酶的RNA为159个碱基，含有CAACCCCAA序列。端粒酶可结合到染色体端粒的3’末端上，RNA模板的5’末端识别DNA的3’末端碱基并与之配对，并在3’末端的羟基上延伸合成新的重复序列。合成1个重复单位后酶再向前移动一个重复单位。端粒的3’末端又可回折作为引物，合成其互补链。 在动物的生殖细胞中，由于