第13章 DNA的生物合成20131110.pdfVIP

中心法则 2013/11/16 第13章 DNA 的生物合成52 1 第13章 DNA的生物合成—复制 以亲代DNA分子为模板 合成两个完全相同的子代 DNA分子的过程称为复制 （replication）。它是一 个由酶催化进行的复杂的 DNA生物合成过程。 2013/11/16 第13章 DNA 的生物合成52 2 • 13.1 参与DNA复制的主要酶类与蛋白因子 • 13.1.1 原核生物 • 13.1.1.1拓扑异构酶： • 拓扑异构酶（topoisomerase）是一类可改变 DNA拓扑性质的酶。 • 功能：松弛正超螺旋，还可以引入负超螺旋， 有利于复制叉的行进及DNA的合成。 2013/11/16 第13章 DNA 的生物合成52 3 在复制完成后，拓扑异构酶又将DNA分子引入负超 螺旋，有利于DNA缠绕、折叠、压缩以形成染色质。 • DNA拓扑异构酶主要有 Ⅰ和 Ⅱ两种类型。 2013/11/16 第13章 DNA 的生物合成52 4 • 拓扑异构酶 Ⅰ，可使DNA的一条链发生断裂和 再连接，反应无需供给能量。 • 拓扑异构酶 Ⅱ又称为旋转酶（gyrase），它能 使DNA的两条链同时发生断裂和再连接，当它引入 负超螺旋以消除复制叉前进带来的扭曲张力时，需 要由ATP提供能量。 • 两种拓扑异构酶在DNA复制、转录和重组中均 发挥重要作用。 2013/11/16 第13章 DNA 的生物合成52 5 • 13.1.1.2 解旋酶：将DNA双链解开 • ①DNA解旋酶 （也称为解链酶）。最主要，需 要ATP水解供能，每解开一对碱基，需要水解2分 子ATP。 • ②参与起始反应的多种蛋白因子，如DnaA。 • ③DNA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，从而也可促进双 链的解开。 2013/11/16 第13章 DNA 的生物合成52 6 ♦ 三个13bp的重复序列 ♦ 四个9bp的重复序列 dnaA结合位点 DnaA能够识别大肠杆菌复制原点 （OriC）上富含A/T的3个13个bp的重 复序列区，使双链DNA连续变性，启动 解链过程。 2013/11/16 第13章 DNA 的生物合成52 • 13.1.1.3 单链DNA结合蛋白 （SSB） • 被解链酶解开的两条单链迅速被单链DNA结合蛋 白所覆盖，其功能在于稳定解开的DNA单链，阻止DNA 复性和保护单链部分不被核酸酶降解。 • 大肠杆菌的SSB蛋白由4个相同亚基构成，其与 DNA的结合表现出明显的协同效应：当第一个分子结合后， 3 其他分子与DNA的结合能力可提高10 倍。因此一旦结合反应开 始，即迅速扩展，直至全部单链DNA都被SSB蛋白覆盖。 • SSB蛋白可以重复利用。 2013/11/16 第13章 DNA 的生物合成52 8 • 13.1