生物与分子生物学复习 第34章DNA的复制和修复15.pdfVIP

生物化学与分子生物学 II 第34 章 DNA的复制和修复 Chapter 34 DNA Replication and Repair 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。1958年，Crick提出了“中 心法则”(Central dogma),揭示了遗传信息的 传递规律。 逆转录 蛋白质 翻译 复制 复制 DNA 转录 RNA ? 第一节 DNA的复制 DNA的复制：是指以原来DNA分子为模板合成 出相同分子的过程。 一、DNA的半保留复制 DNA在复制时，两条链解开分别作为模板，在DNA聚 合酶的催化下按碱基互补的原则合成两条与模板链互补的新 链，以组成新的DNA分子。这样新形成的两个DNA分子与亲 代DNA分子的碱基顺序完全一样。由于子代DNA分子中一条 链来自亲代，另一条链是新合成的，这种复制方式称为半保 留复制(semi-conservative replication)。 Watson and Crick: It has not escaped our notice that the specific (base) pairing we have postulated immediately suggests a possible copying mechanism for the genetic material. (Nature, April 25, 1953 ) Parental Strands Strand duplication 1/2 old 1/2 new Strand separation 半保留复制的实验证明 1958年Meselson和Stahl的实验首次有力地 支持了半保留复制方式。 实验步骤： １. 大肠杆菌放在15NH4C1培养基中生长12代。 ２. 再将细菌移到只含有14NH4C1的培养基中培养 。 ３. 裂解细胞。 ４. 将裂解液放在CsC1溶液中进行密度梯度离心 。 ５. 在紫外光下可以看到形成的区带。 二 、DNA复制的起点和方式 ?复制子: DNA复制从起点开始直到终点为止，每一 个这样的DNA单位称为复制子或复制单元(replicon) 。 ?复制起点: DNA复制在生物细胞中要从DNA分子上特 定位置开始,这个特定的位置就称为复制起点(Origin of replication)，用ori表示。 ?复制叉: DNA复制的生长点形状如同分叉故称为复 制叉(replication fork)。 ? 原核生物的染色体和质粒，真核生物的细胞器DNA都是环状双 链分子。实验表明，它们都在一个固定的起点开始复制，复制叉 移动方向大多是双向的，即形成两个复制叉或生长点，分别向两 侧进行复制； ? 也有的是单向的，只形成一个复制叉或生长点 DNA的双向和单向复制 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 环状 DNA复制时所 形成的q结构 起始点 复制叉的推进 用遗传学和生物化学 的方法可以确定大肠 杆菌染色体DNA的复 制起点在基因图谱上 的位置。 大肠杆菌复制起点和终 点在基因图谱上的位置 83 min Oric ilv 33 min Tre终点 Evidence points to bidirectional replication Label at both replication forks 3H-dT DNA复制的不同方式 A.直线双向 B.多起点双向 C.θ型双向 D.θ型单向 E.滚动环 F.Ｄ环(取代环) A. 直线双向 fX174 A蛋白 mtDNA 三、DNA聚合反应有关的酶 反应式： n1dATP DNA polE dAMP n2dGTP + DNA dGMP n3dCTP Mg2+ dCMP n4dTTP dTMP DNA +(n1+n2+n3+n4)PPi 1．DNA的聚合反应和聚合酶 1956年，Kornberg在大肠杆菌提取液中发 现DNA聚合酶，以后陆续在不同生物中找到。 Roger D. Kornberg was awarded the Nobel Prize in Chemistry in 2006 (Studies of the molecular basis of eukaryotic transcription) Arthur Kornberg was awa